OBTENCIÓN DE BIOETANOL A PARTIR DE ALMIDÓN DE YUCA (Manihot sculenta Crantz) POR Saccharomyces cerevisiae.

Autores: Chacón Orozco Julie, Regino Ronald, Valencia Rodríguez Vanessa.

INTRODUCCIÓN:

 En todos los países del mundo los autos se mueven gracias a combustibles derivados del petróleo. Sin embargo, es posible usar la biotecnología para producir combustibles alternativos, como el alcohol (etanol) que presenta ventajas muy importantes como:

• Se produce a partir de cultivos agrícolas, que son fuentes renovables de energía 

• Puede obtenerse a partir de cultivos propios de una región. 

• Permite disponer de combustible independientemente de las políticas de importación 

y fluctuaciones en el precio del petróleo   

• Produce mucho menos emisiones nocivas para los seres vivos, el agua y el aire 

• La producción podría realizarse a partir de desechos agrícolas, forestales, industriales.

Actualmente el alcohol se produce principalmente a partir de caña de azúcar o maíz (en algunos casos el maíz es mezclado con un poco de trigo o cebada), cuyos hidratos de carbono son fermentados a etanol por las levaduras del género Saccharomyces.. 

Los cultivos como el maíz y la yuca son ricos en almidón, un hidrato de carbono complejo que necesita ser primero transformado en azúcares simples por la acción de amilasa que para este experiencia fueron de origen fúngico.

En Colombia se aprobó la ley 693 del 2001 que indica que para el año 2005 todas las ciudades que tengan una población de 500.000 habitantes o más deben usar etanol anhidro en relación del 10% en peso para los combustibles de sus vehículos.  

En el departamento de Santander anualmente se producen más de 200.000 toneladas de yuca, de las cuales se podrían utilizar casi el 90% de la producción para la fabricación de etanol.   

PROCEDIMIENTO

PARTE I: PRODUCCIÓN DE AMILASAS

Preparación del inoculo:

Se toman cepas puras de, Aspergillus fumigatus, se repican en medios de cultivo saboraud, y almidón.

De los hongos con buen desarrollo, en cada uno de los medios especialmente el almidón se evalúa la capacidad amilolítica en el agar almidón usando lugol.

Las colonias con actividad amilolítica se repicaran en tubos con pico de flauta conteniendo caldo sabouraud llevándose a incubación a 28 °C por 5 días para realizar el bio-aunmento.

PARTE 2: PRODUCCIÓN DE ETANOL 

Producción de Azucares:

Para la producción de azucares se hacer un extracto enzimático a partir del bio-aumento en caldo Saboraud.  Posteriormente se le adicionar al almidón de la yuca y  dejar actuar la enzima por 5 horas posteriormente  autoclavar y  cuantificar la cantidad de azucares obtenidas en el proceso de hidrólisis enzimática.

Realizar la fermentación en un  biorreactor  de 5L. Conteniendo 500 g de Yuca con un volumen de agua destilada de 2000 ml y  llevar a autoclave.

Una vez esterilizado, realizar la inoculación con 10 ml de la levadura (S. cerevisiae),  y se dejar a temperatura ambiente por un periodo de 5 días.

• Determinación de etanol:

Hacer un destilación simple para la extracción del etanol y  estimar su concentración por medición de densidades.

REFERENCIAS

• MONSALVE G., JOHN F., MEDINA DE PEREZ, VICTORIA ISABEL y RUIZ COLORADO, ANGELA ADRIANA. PRODUCCIÓN DE ETANOL A PARTIR DE LA CÁSCARA DE BANANO Y DE ALMIDÓN DE YUCA. Dyna rev.fac.nac.minas, nov. 2006, vol.73, no.150, p.21-27. ISSN 0012-7353.

Principais fatores que afetam a evolução da resistência de plantas daninhas resistentes a herbicidas

O desenvolvimento da resistência a herbicidas em plantas daninhas é um  processo evolutivo. Define-se como resistência a herbicidas à capacidade hereditária de uma população de plantas daninhas de sobreviver e reproduzir-se depois de ser exposta a uma dose de herbicida o qual foi originalmente suscetíveis

Os principais fatores que afetam a evolução da resistência de plantas daninhas a herbicidas são: Fatores Genéticos, Fatores Bioecológicos e Fatores Agronômicos.

Fatores Genéticos: São inerentes aos indivíduos de uma mesma população de plantas daninhas.

Características: Frequência inicial da resistência, dominância dos alelos resistentes, tipo de fecundação, número de alelos resistentes, adaptação ecológica.

Entre os fatores genéticos que interagem no desenvolvimento da resistência, um dos principais é a frequência inicial do genoma resistente a herbicidas. Quanto maior a frequência inicial do biótipo resistente, maior a probabilidade de aumentar a proporção de indivíduos resistentes na população, em menor período de tempo, com aplicações sucessivas do herbicida selecionador (Vidal & Fleck, 1997a). Outro fator é a dominância do gene envolvido na resistência. A resistência aos herbicidas para a maioria dos mecanismos de ação é determinada por genes dominantes ou semi-dominantes, localizados no DNA do núcleo da célula.

Fatores Bioecológicos: São resultantes de uma interação entre as características dos indivíduos e a ação do ecossistema sobre essa população.

Características: Espécie, Número de gerações por ano e taxa de reprodução, longevidade das sementes, densidade da espécie, suscetibilidade da planta daninha ao herbicida.

As características bioecológicas das plantas daninhas que conduzem a um rápido desenvolvimento da resistência são: ciclo de vida curto, elevada produção de sementes, baixa dormência da semente, várias gerações reprodutivas por ano, extrema suscetibilidade a um determinado herbicida e grande diversidade genética (Christoffoleti et al., 1994; Vidal & Fleck, 1997b; Vargas, 2003).

Fatores Agronômicos: Agronômicos são resultantes da seleção proporcionada pelas práticas agrícolas.

Características: Grupo químico, residual, eficiência de controle, dose utilizada, práticas culturais, sistema de cultivo etc.

A utilização de herbicidas com residuais prolongados ou herbicidas sem ação residual, mas aplicados repetidamente; o uso de herbicidas com alto grau de eficiência no controle do biótipo suscetível e; as aplicações de doses elevadas proporcionam uma pressão de seleção muito grande, favorecendo o desenvolvimento do biótipo resistente (Christoffoleti et al., 1994; Vidal & Fleck, 1997b; Vargas, 2003).

Desses fatores, os genéticos e bioecológicos são de difícil manipulação para o manejo da resistência, porém de grande importância na avaliação de potencial de risco da resistência. Sendo assim, apenas os fatores agronômicos podem ser manipulados pelo homem na implementação de estratégias de manejo da resistência.

Como estratégia geral para retardar o desenvolvimento de resistência pode-se recomendar o uso de herbicidas nas situações em que seja estritamente necessário. A eventual combinação de controle químico com métodos  mecânicos ou biológicos de controle das plantas daninhas, como a rotação e a mistura de  herbicidas com diferentes sítios de ação e rotação de culturas de verão e de inverno, vai ampliar o espectro de plantas daninhas controladas e as medidas de controle usadas.

Bibliografía:

• Deuber Robert. 1997. Ciencia das plantas infestantes: Manejo. V:2. Campinas. Pag. 146

• Sabbatini, M.R.; Irigoyen, J.H.; Vernavá, M.N. Estrategias para el manejo integrado de malezas:  problemática, resistencia a herbicidas y aportes de la biotecnología. Biotecnología y Mejoramiento Vegetal. VIII.-Capítulo 11. Pag 342- 352

• http://www.agricultura.gov.br/ acessado em 06/11/12 às18:00