Influencia de los residuos agroindustriales naturales fermentados por Xanthomonas axonopodis pv. Manihotis en las propiedades de las gomas xantanas resultantes

Influence of the Nature Agro-Industrial Waste Fermented by Xanthomonas axonopodis pv. Manihotis the Properties of Xanthan Gums Resulting

Un destino de los residuos agroindustriales es su utilización como sustratos de fermentación. Este trabajo tuvo como objetivo evaluar la influencia de la naturaleza de los residuos fermentados por dos cepas de Xanthomonason en las propiedades del biopolímero. La producción se realizó en un agitador orbital (250 rpm / 28 °C / 120 h) mediante la fermentación de sacarosa (control), glicerina cruda de biodiesel y residuos líquidos de sisal. Tanto la composición del sustrato fermentado como las cepas tuvieron un fuerte impacto sobre la producción (0,36 a 2,40 g.L^-1), la viscosidad aparente (13,73 a 36,31 mPa.s) y la masa molecular (2,1 a 5,9 × 10⁶ Da) de la goma xantana resultante, pero no afectaron al comportamiento pseudoplástico de las soluciones acuosas de biopolímeros.

INTRODUCCIÓN

La goma xantana (GX) es un biopolímero extracelular producido por diversas bacterias gramnegativas del género Xanthomonas. Su estructura primaria está compuesta por unidades pentasacarídicas, generalmente constituidas por cadenas lineales compuestas de dos unidades de glucosa y ramificadas con dos unidades de manosa y una de ácido glucurónico. La producción mundial de xantana en 2008 fue de cerca de 40 a 50 mil t/año, moviendo aproximadamente 270 millones de dólares anualmente, con un crecimiento estimado en 5 a 10% al año. La GX consumida en Brasil es importada, pero el país tiene un gran potencial para su fabricación, ya que dispone de materia prima básica para su producción. 

El alto potencial de aplicación en varios segmentos industriales como espesante, gelificante, estabilizante, se debe a la alta masa molecular (MM) de su estructura y a las características peculiares que sus soluciones acuosas tienen de mantener la viscosidad en un amplio rango de pH y temperatura, siendo estas propiedades correlacionadas a la composición y conformación química del biopolímero. La MM, la composición y las ramificaciones de la GX dependen de la cepa de Xanthomonas, de la composición del medio fermentativo y de las condiciones operacionales de la fermentación. Debido al mercado creciente, se han conducido estudios con el objetivo de seleccionar cepas altamente productoras, mejorar las cepas y los medios de cultivo y los procesos de fermentación, extracción y purificación de GX. 

Comercialmente la GX se obtiene por fermentación de glucosa de maíz suplementada con muchos nutrientes. Sin embargo, se han estudiado fuentes alternativas como residuos agroindustriales como fuentes de carbono.