Obtención polihidroxialcanoatos (PHA) a partir de biomasa lignocelulósica: un estudio de revisión

Polyhydroxyalkanoates (PHA) are considered biodegradable polymers that are obtained by microbial fermentation from different substrates mainly sugars, which are obtained from various natural sources. An alternative for obtaining it comes from lignocelluloses biomass. Therefore, this paper presents a compilation of studies related to the methods used for pretreatment, saccharification, its subsequent conversion to PHA, and the final extraction and characterization process applied for its identification. Regarding pretreatment methods, it was found that the hydrothermal process, and the application of ultrasound (US) combined with acidic or alkaline chemical agents are the most used to eliminate inhibitors, mainly lignin and its derivatives. Hydrothermal pretreatment is presented as a promising method under the concept of biorefinery, due to short treatment times and ease of by-product recovery. In the saccharification process, it was evidenced that the enzymatic method with cellulose, combined in some cases with β-glucosidase, is the most reported. Concerning to the fermentation process from hydrolyzed lignocellulosic residues such as rice straw, wheat, kenaf among others, the Ralstonia eutropha strain is the most used for the synthesis of poly (3-hydroxybutyrate) (PHB). It was found that the variables that most influence the performance of the fermentation process are the C/N ratio, concentration of the substrate source (concentration of hydrolysate), oxygenation, and the presence of inhibitors, which are byproducts formed during the biomass pretreatment process.Los polihidroxialcanoatos (PHA) son considerados polímeros biodegradables que se obtienen por fermentación microbiana, a partir de diferentes sustratos principalmente azúcares, los cuales se sintetizan de diversas fuentes naturales. Una alternativa es la obtención a partir de biomasa lignocelulósica. Por lo anterior, este documento presenta una recopilación de investigaciones relacionadas con métodos utilizados para el pretratamiento, sacarificación, su posterior conversión a PHA y el proceso final de extracción y caracterización, aplicados para su identificación. En cuanto a los métodos de pretratamiento, se encontró que el proceso hidrotermal y la aplicación de ultrasonido (US) combinado con agentes químicos ácidos o alcalinos son los más utilizados para eliminar inhibidores, principalmente lignina y sus derivados. El pretratamiento hidrotermal se presenta como un método promisorio bajo el concepto de biorrefinería, debido a que se requieren tiempos cortos de tratamiento, y a la facilidad de recuperación de subproductos. En el proceso de sacarificación se evidenció que el método enzimático con celulasa combinada, en algunos casos con β-glucosidasa, es el más reportado. En relación con el proceso fermentativo, a partir de hidrolizados de residuos lignocelulósicos como paja de arroz, trigo, kenaf entre otros, la cepa Ralstonia eutropha es la más utilizada para la síntesis de poli(3-hidroxibutirato) (PHB). Se encontró que las variables que más influyen en el rendimiento del proceso fermentativo son la relación C/N, concentración de la fuente del sustrato (concentración de hidrolizados), la oxigenación y la presencia de inhibidores, que son subproductos formados durante el proceso de pretratamiento de la biomasa