La hidrólisis de celulosa tiene muchas aplicaciones industriales en campos tales como la producción de biocombustibles, alimentos, papel, cosmética, industria farmacéutica y fabricación de textiles. Un enfoque novedoso para la hidrólisis de celulosa utilizando un consorcio de bacterias móviles que se mueven sobre superficies sólidas y que transportan medidores microbianos -- otra bacteria que puede hidrolizar eficientemente la celulosa, fue demostrada por el grupo del profesor Eshel Ben-Jacob RIP de la Universidad de Tel Aviv.
La celulosa es el polisacárido más abundante en la tierra, sin embargo, también es uno de los más difíciles de hidrolizar. Actualmente, la conversión de materiales celulósicos en energía renovable incluye hidrólisis química o biológica seguida de fermentación de azúcares a etanol / butanol. UtilidadEl costo de la hidrólisis enzimática biológica es bajo en comparación con la hidrólisis química, ya que generalmente se realiza en condiciones suaves y no tiene un problema de corrosión. La hidrólisis biológica generalmente se realiza en líquido. Sin embargo, la hidrólisis en estado sólido es financieramente factible debido a una menor inversión de capitaly gastos operativos más bajos. La mayoría de las bacterias celulolíticas son anaerobios con una tasa de crecimiento muy baja y bajos títulos de enzimas.
La investigación actual utilizó una cepa recombinante de E. coli , bacterias aerobias con alta tasa de crecimiento y títulos de enzimas. El E. coli contiene genes de ¦Â-glucosidasa y celulasa en el plásmido pCellulose construido en el laboratorio del profesor Jay Keasling. E. coli se demostró que degrada eficientemente la celulosa tanto en medios líquidos como sólidos.
La innovación del enfoque es el uso del recombinante E. coli como equipaje microbiano de otra bacteria altamente móvil Paenibacillus vortex . Paenibacillus vortex es conocido por su capacidad de enjambre migración coordinada en superficies sólidas usando flagelos y colaborar con otros microorganismos al llevarlos en estructuras especializadas llamadas vórtices Fig. 1 a. Por lo tanto, dos especies bacterianas crean un consorcio mutuamente beneficioso en el que Paenibacillus vortex proporciona una fuerza móvil mientras que el E. coli degrada la celulosa en monómeros y dímeros, haciéndola disponible para la absorción por ambos microorganismos.
Además, Paenibacillus vortex tiene la capacidad de degradar el xilano, contribuyendo así sus propias enzimas al consorcio, lo que lo hace aún más eficaz para la degradación del material vegetal. Desde entonces Paenibacillus vortex tiene la capacidad de enjambrar en medios sólidos, podría ser relevante usar el consorcio en la hidrólisis en estado sólido de materiales vegetales como restos de cultivos. Esta aplicación de usar cultivos necesita más investigación y, tal vez, la adición de otros microorganismos relevantes para la fermentaciónSi es factible, permitiría una forma más fácil y económica de hidrolizar la celulosa.
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Materiales proporcionado por Científico mundial . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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