Miriam Peña Maravilla, estudiante de Doctorado en Ciencias en Ecología y Desarrollo Sustentable con orientación Agroecología y Manejo de Plagas. (Generación 2013 – 2016), de ECOSUR Unidad Tapachula, obtuvo el grado de Doctorado en Ciencias el día 01 de noviembre de 2017, con la tesis denominada “Producción de celulasas y xilanasas a partir de Penicillium citrinum CGETCR y pulpa de café por fermentación en estado sólido”.

ENHORABUENA y FELICIDADES a Miriam Peña Maravilla así como a su Comité Tutelar conformado por la Dra. María de los Angeles Calixto Romo (Directora de tesis), Dra. Lorena Amaya Delgado (Codirectora),  Dr. José Ernesto Sánchez Vázquez (Asesor), Dra. Griselda Karina Guillén Navarro (Asesora), así como a sus sinodales adicionales: Dra. María Concepción Ortiz Hernández, Dra. Dulce María Infante Mata, Dr. Gerardo Ruiz Amores, Dr. Daniel Sánchez Guillén.

Resumen de la Tesis

El objetivo de esta investigación fue obtener celulasas y xilanasas a partir de Penicillium citrinum CGETCR y pulpa de café cruda por fermentación en estado sólido, para la degradación de residuos lignocelulósicos de la región. Se efectuó la optimización del proceso por metodología de superficie de respuesta aplicando un diseño central compuesto. Luego se realizó la purificación del extracto por isoelectroenfoque en rotofor. Las fracciones con mayor actividad enzimática y cantidad de proteínas fueron seleccionadas para efectuar una caracterización bioquímica e identificación por secuenciación De Novo. Por último, se realizaron ensayos de hidrólisis de residuos celulósicos (con y sin pretratamiento alcalino) aplicando extractos enzimáticos crudos y extractos enzimáticos de alta pureza evaluando la liberación de azúcares reductores. Se obtuvieron valores óptimos de pH 7.1, humedad 61.7 % y tiempo de fermentación 145.5 h, con una actividad endoglucanasa máxima teórica de 0.563 U/g. Se logró la separación de compuestos fenólicos por medio de isoelectroenfoque, resultando en extractos enzimáticos de alta pureza con actividad celulolítica y xilanolítica. Los extractos de alta pureza tuvieron un pH óptimo de 4.0, 5.0 y 4-6 para actividad endoglucanasa, β-glucosidasa y xilanasa, respectivamente. La temperatura óptima de la β-glucosidasa y endoglucanasa fue de 65-70 °C, y la xilanasa entre 60-70 °C.  La β-glucosidasa presento termoestabilidad a 40 °C, manteniendo más del 70% de su actividad enzimática durante 7 h. La endoglucanasa y xilanasa mostraron termoestabilidad a 40 y 50 °C, manteniendo más del  80 y 70 % de su actividad respectivamente durante 7 h. Las secuencias de péptidos de las dos proteínas (49.1 y 40 kDa) secuenciadas mostraron gran similitud con celobiohidrolasas de especies de Penicillium. Por último, el extracto enzimático de alta pureza aplicado en la hidrólisis de residuos celulósicos con pretratamiento alcalino resultó en una mayor liberación de azúcares reductores que el extracto enzimático crudo.

Palabras clave: fermentación sólida, optimización, isoelectroenfoque, hidrólisis, azúcares reductores