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Nanocelulosa bacteriana (NCB) a partir de Residuos Agroindustriales: Una Producción Económica y Eficiente
La nanocelulosa bacteriana (NCB), es un material que ha ganado gran atención por sus excelentes propiedades físicas y químicas. Se trata de una celulosa de alta pureza, producida por bacterias como Komagataeibacter saccharivorans, y que ha demostrado ser útil en una variedad de aplicaciones, desde la biomedicina hasta la industria alimentaria y el tratamiento de aguas. Este material es reconocido por su biodegradabilidad, alta resistencia mecánica, y gran capacidad de absorción de líquidos.
Producción de nanocelulosa bacteriana (NCB) con residuos agroindustriales
Uno de los mayores desafíos en la producción de nanocelulosa bacteriana (NCB) es el alto costo de los medios de cultivo utilizados en su fabricación. En un estudio reciente, se investigó cómo ciertos residuos agroindustriales, como los de frutas de dátil, higo y melaza de caña de azúcar, pueden utilizarse como fuentes de carbono para la producción de nanocelulosa bacteriana (NCB) . Este enfoque no solo es más económico, sino que también contribuye a reducir el desperdicio agroindustrial.
Komagataeibacter saccharivorans MD1: Un bacterium eficiente
El estudio que se realizo se centró en una cepa bacteriana de Komagataeibacter saccharivorans (denominada MD1), aislada de bebidas fermentadas. Esta cepa resultó ser altamente eficiente en la producción de nanocelulosa bacteriana (NCB) cuando se cultivó utilizando extractos de residuos de frutas de dátil, higo y melaza de caña de azúcar. Se comparó la producción de nanocelulosa bacteriana (NCB) utilizando estos residuos con un medio control que contenía glucosa pura.
Resultados: La melaza como fuente de carbono más eficaz
El medio de cultivo que contenía melaza de caña de azúcar tratada fue el que más nanocelulosa bacteriana (NCB) produjo, alcanzando 3.9 g/L después de 168 horas de cultivo, lo que superó al medio control que produjo solo 2.6 g/L. Estos resultados son significativos, ya que demuestran que es posible sustituir los componentes caros del medio de cultivo por residuos agroindustriales, sin comprometer la calidad del nanocelulosa bacteriana (NCB) producido. La melaza no solo es una fuente de carbono barata, sino que también contiene azúcares como glucosa y fructosa, que son esenciales para la síntesis de nanocelulosa bacteriana (NCB).
Caracterización de la nanocelulosa bacteriana(NCB) producida.
El nanocelulosa bacteriana (NCB) producido a partir de estos residuos agroindustriales fue caracterizado mediante técnicas avanzadas como microscopía electrónica de barrido (FESEM), microscopia de fuerza atómica (AFM), difracción de rayos X (XRD) y espectroscopía de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR). Los resultados mostraron que las propiedades físicas y estructurales del nanocelulosa bacteriana (NCB) producido con estos residuos eran comparables a las de nanocelulosa bacteriana (NCB) producido con glucosa pura, con algunas variaciones menores en la rugosidad superficial y la cristalinidad.
Propiedades del nanocelulosa bacteriana (NCB) y sus aplicaciones
La nanocelulosa bacteriana (NCB) tiene un alto índice de cristalinidad, lo que le otorga una estructura robusta y una excelente capacidad de retención de agua. Estas características son clave cuando se utiliza en aplicaciones biomédicas, como apósitos para heridas, donde la capacidad de retener agua es fundamental para la curación. Además, la nanocelulosa bacteriana (NCB) tiene una superficie altamente porosa y una gran área superficial, lo que la convierte en un material ideal para su modificación y uso en aplicaciones más avanzadas como materiales electroconductivos y sistemas de liberación controlada de medicamentos.
Impacto de los residuos agroindustriales en la nanocelulosa bacteriana (NCB)
El estudio también demostró que los residuos agroindustriales, como los de los dátiles y los higos, no solo proporcionan una fuente barata de carbono, sino que también pueden afectar positivamente la calidad del nanocelulosa bacteriana (NCB) . Por ejemplo, el nanocelulosa bacteriana (NCB) producido con residuos de dátil mostró una estructura más suave y una mayor capacidad de retención de agua, lo que podría ser útil para aplicaciones específicas.
Conclusiones
Este estudio resalta la viabilidad de utilizar residuos agroindustriales como fuentes de carbono para la producción de nanocelulosa bacteriana (NCB), lo que no solo reduce los costos de producción, sino que también ofrece una solución sostenible para la gestión de estos residuos. El uso de Komagataeibacter saccharivorans MD1 con estos residuos podría abrir nuevas puertas en la fabricación de nanocelulosa bacteriana (NCB) para diversas industrias, desde la biomedicina hasta la fabricación de empaques ecológicos.
En resumen, la producción de nanocelulosa bacteriana (NCB) a partir de residuos agroindustriales no solo representa una alternativa económica, sino también una forma de aprovechar materiales que de otro modo serían desperdiciados, transformándolos en un producto valioso y sostenible.
REFERENCIAS:
Esta información es expedida del Reporte. Bacterial nanocellulose from
agro-industrial wastes: low-cost and enhanced production by Komagataeibacter saccharivorans MD1, Autores : Deyaa Abol-Fotouh , Mohamed A. Hassan , Hassan Shokry , Anna Roig , Mohamed S. Azab & Abd El-Hady B. Kashyout.
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