Publication: Integración de enzimas lacasas en el proceso de producción de etanol de lignocelulosa: efecto sobre la hidrólisis enzimática y la fermentación
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2017-06-16
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Universidad Complutense de Madrid
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Abstract
Los objetivos prioritarios de las políticas energéticas de los Estados miembros de la Unión Europea se dirigen a aumentar la seguridad del abastecimiento energético, garantizar la competitividad de la economía, la disponibilidad de una energía asequible, promover la sostenibilidad ambiental y luchar contra el cambio climático. Para ello, el Parlamento Europeo ha aprobado compromisos de reducción, respecto a 1990, del 20% mínimo de las emisiones de CO2, una participación del 20% mínimo de renovables en el total del consumo de energía en la U.E. y una participación del 10% mínimo de biocombustibles en el transporte por carretera. Entre las alternativas disponibles, el bioetanol lignocelulósico representa una de las opciones más atractivas para alcanzar los objetivos propuestos en el sector transporte. De entre los materiales lignocelulósicos disponibles, la paja de trigo es uno de los sustratos más interesantes por su abundancia, su distribución a nivel mundial y por tratarse de un residuo agrícola que evita interferencias con otros mercados como el de la alimentación humana. Por estos motivos se ha elegido como materia prima para la realización de esta Tesis Doctoral. Debido a la naturaleza recalcitrante de la biomasa lignocelulósica, la conversión eficiente de los carbohidratos que contienen estos sustratos en etanol resulta un proceso complejo en el que se requieren varias etapas. Estas son: (1) el pretratamiento que altere la estructura recalcitrante de la lignocelulosa facilitando el acceso de las enzimas hidrolíticas a la celulosa; (2) la hidrólisis enzimática de los carbohidratos (celulosa y hemicelulosas) hasta azúcares fermentables y (3) la fermentación de los azúcares simples a etanol mediante un microorganismo fermentador...
One of the main priorities of the Member States of the European Union is the exploration of new energy resources and the use of renewable energies that ensure the energy supply and reduce the greenhouse gas emissions. Various government policies, such as Directive 2009/28/EC, propose the gradual replacement of fossil fuels by renewable fuels. Among the available alternatives, liquid biofuels such as lignocellulosic bioethanol represent one of the most attractive options to achieve the objectives in the transport sector. Among the lignocellulosic materials, wheat straw is very abundant, distributed worldwide, does not compete with food and can be found as agricultural residue. Due to this, it has been chosen as raw material in the present Doctoral Thesis. However, due to the recalcitrant nature of lignocellulose, the efficient extraction of carbohydrates containing these substrates is a complex process that requires several steps: (1) pretreatment that alters the recalcitrant structure of lignocellulose facilitating the access of hydrolytic enzymes to cellulose; (2) enzymatic hydrolysis of carbohydrates (cellulose and hemicellulose) and (3) fermentation of sugars to ethanol by a fermentative microorganism...
One of the main priorities of the Member States of the European Union is the exploration of new energy resources and the use of renewable energies that ensure the energy supply and reduce the greenhouse gas emissions. Various government policies, such as Directive 2009/28/EC, propose the gradual replacement of fossil fuels by renewable fuels. Among the available alternatives, liquid biofuels such as lignocellulosic bioethanol represent one of the most attractive options to achieve the objectives in the transport sector. Among the lignocellulosic materials, wheat straw is very abundant, distributed worldwide, does not compete with food and can be found as agricultural residue. Due to this, it has been chosen as raw material in the present Doctoral Thesis. However, due to the recalcitrant nature of lignocellulose, the efficient extraction of carbohydrates containing these substrates is a complex process that requires several steps: (1) pretreatment that alters the recalcitrant structure of lignocellulose facilitating the access of hydrolytic enzymes to cellulose; (2) enzymatic hydrolysis of carbohydrates (cellulose and hemicellulose) and (3) fermentation of sugars to ethanol by a fermentative microorganism...
Description
Tesis inédita de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Biológicas, Departamento de Microbiología III, leída el 2 de Julio de 2016