Evaluación de la actividad celulolítica de bacterias del género Bacillus y su aplicación en la degradación de residuos agroindustriales

Abstract

Los procesos agroindustriales generan grandes volúmenes de residuos lignocelulósicos que pueden ser aprovechados como materia prima en otros procesos. La degradación de este material puede realizarse mediante diferentes estrategias, entre ellas el uso de microorganismos capaces de producir enzimas hidrolíticas. El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar la actividad celulolítica de bacterias del género Bacillus y su capacidad para degradar residuos lignocelulósicos. Las cepas evaluadas pertenecen al cepario del Laboratorio de Microbiología y Mutagénesis Ambiental de la Universidad Industrial de Santander (cepario LMMA-UIS) y fueron sometidas a pruebas de viabilidad y pureza para verificar su pertenencia al género Bacillus. La actividad celulolítica se evaluó de forma cualitativa mediante el ensayo de halo de hidrólisis calculando el coeficiente de hidrólisis (HC) como relación entre el diámetro del halo y el de la colonia. Posteriormente la actividad celulolítica se determinó de forma cuantitativa mediante la cuantificación de azucares reductores utilizando el método del ácido 3,5- dinitrosalicílico (DNS). Las pruebas cuantitativas se realizaron utilizando sustratos comerciales tales como carboximetilcelulosa (CMC) y celulosa cristalina (Avicel), así como también se utilizó residuos agroindustriales de cáscara de cacao y semillas de açaí. Los resultados evidenciaron diferencias en el desempeño de las cepas frente a los distintos sustratos. Las cepas UIS122, UIS126 y UIS134 mostraron los mayores valores de actividad celulolítica sobre sustratos comerciales, mientras que la cepa UIS-122 mostró la mayor liberación de azúcares reductores a partir de residuos agroindustriales (0.604 mg/mL en el cacao y 0.275 mg/mL en la semilla de açaí en 2 horas de reacción). Adicionalmente, los ensayos cualitativos evidenciaron la formación de halos de hidrólisis en las cepas con mayor desempeño, lo cual fue consistente con los resultados obtenidos mediante el método DNS.