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14 EL IMPACTO DE LOS FONDOS MIXTOS EN EL DESARROLLO REGIONAL hidrolizado, se pueden obtener azúcares fermentables. Técnica y económicamente es recomendable llevar a cabo una hidrólisis química de la fracción hemicelulósica, la cual constituye aproximadamente 40% del peso seco del BCA y permite generar jarabes con mezclas de azúcares que los contienen de cinco carbonos (como la xilosa y arabinosa) y en una pequeña proporción, azúcares de seis carbonos (como la glucosa). Las levaduras, microorganismos que de forma natural fermentan glucosa a etanol, no tienen la capacidad de fermentar azúcares de cinco carbonos, razón por la cual el principal objetivo de este proyecto fue optimizar los mecanismos moleculares y bioquímicos del metabolismo de xilosa y glucosa en bacterias, con el propósito de aplicar este conocimiento básico para convertir de manera eficiente todos los azúcares presentes en los hidrolizados de la fracción hemicelulósica en etanol. Por otro lado, para la fracción celulósica es recomendable utilizar un proceso de sacarificación enzimática a glucosa, para que esta última sea fermentada a etanol por levaduras. Internacionalmente, incluyendo nuestro grupo de investigación, se han realizado numerosos estudios para convertir estos azúcares en etanol, pero aún es necesario realizar mejoras en los microorganismos etanológenicos, procesos de hidrólisis y de fermentación para perfeccionar las tecnologías y reducir costos de producción. Demanda específica que atiende el proyecto a nivel estatal o municipal La propuesta atendió la demanda del área 3: Medio Ambiente y Recursos Naturales. Específicamente la 3.1: Desarrollar o aplicar tecnologías alternativas que utilicen fuentes de energías renovables y que incida en el programa de energía del estado de Morelos. Objetivo general Optimizar los mecanismos moleculares y bioquímicos del metabolismo de xilosa y glucosa en la bacteria Escherichia coli, con el propósito de convertir de manera eficiente los azúcares presentes en los hidrolizados ácidos de la fracción hemicelulósica del bagazo de caña en etanol, al ser suplementados estos últimos con sales minerales y evitar el uso de medios complejos que incrementan el costo de producción. Así mismo, estudiar la hidrólisis enzimática y fermentación simultánea de la fracción celulósica del bagazo de caña con celulasas comerciales y la levadura Saccharomyces cerevisiae, respectivamente. Descripción del desarrollo del proyecto (proceso y beneficios) En este proyecto se abordó la selección, diseño y construcción, por técnicas de ingeniería metabólica, de nuevas generaciones de cepas etanologénicas de Escherichia coli y Bacillus subtilis, con el fin de aplicarlas a estudios relacionados con el consumo de azúcares presentes en los hidrolizados de bagazo de caña.
EL IMPACTO DE LOS FONDOS MIXTOS EN EL DESARROLLO REGIONAL Esquema 1. Interrupción de las vías de fermentación y la vía heteróloga de producción de etanol Esquema que muestra la interrupción de las vías de fermentación (con una “X”) y la vía heteróloga de producción de etanol en el diagrama del metabolismo de glucosa y xilosa en E. coli homo-etanologénica. 15
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