Contaminaciones bacterianas en la producción de bioetanol: búsqueda de bacteriófagos como herramientas de biocontrol

Abstract

La contaminación bacteriana constituye una de las principales causas de pérdida de eficiencia en la producción industrial de bioetanol, siendo las bacterias ácido lácticas (BAL) los contaminantes más frecuentes. Estas afectan el desempeño fermentativo de Saccharomyces cerevisiae mediante la producción de ácidos orgánicos y la competencia por nutrientes, disminuyendo el rendimiento del proceso. Las limitaciones del control convencional basado en antibióticos, asociadas a la aparición de cepas resistentes y a su persistencia en subproductos con potencial impacto ambiental, impulsan la búsqueda de alternativas más específicas y sostenibles, como el uso de bacteriófagos. En este trabajo se abordaron dos ejes complementarios: el aislamiento e identificación de BAL contaminantes y la bioprospección de bacteriófagos líticos con potencial aplicación como agentes de biocontrol. A partir de muestras provenientes de plantas de bioetanol, alimentos fermentados y matrices ambientales, se obtuvieron 12 aislamientos bacterianos, identificados mediante secuenciación y análisis filogenético del gen ARNr 16S. Estos pertenecieron principalmente al género Lactobacillus sensu lato, incluyendo Levilactobacillus brevis y Lactiplantibacillus plantarum. Cepas de estas especies, junto con Limosilactobacillus fermentum, fueron empleadas como hospedadoras en ensayos de bioprospección fágica, lo que permitió obtener cinco aislamientos fágicos. Los fagos recuperados fueron purificados, titulados y conservados, evaluándose su estabilidad a −80 °C. Asimismo, se determinó su rango de hospedador mediante ensayos de spot test, se realizó una caracterización genómica preliminar mediante análisis de restricción del ADN fágico y se analizaron sus características morfológicas por microscopía electrónica de transmisión. Los resultados presentados en esta tesina aportan una base sólida para el desarrollo de estrategias alternativas y sostenibles de control de la contaminación bacteriana en la industria del bioetanol.