Un estudio sobre levaduras encuentra una solución para el tratamiento de aguas residuales de almazaras

Resumen

Un estudio publicado en la revista Fermentation explora el uso de la levadura Yarrowia lipolytica para convertir las aguas residuales de almazara en compuestos valiosos para diversas industrias, abordando así el problema de la contaminación por aguas residuales en la industria del aceite de oliva. Si bien la levadura muestra resultados prometedores, es necesario abordar desafíos como la variabilidad de las aguas residuales, la interferencia de compuestos y factores económicos para su implementación generalizada en el tratamiento y aprovechamiento eficaz de las aguas residuales de almazara.

Una nueva encuesta Estudio, publicado en la revista Fermentation, ha examinado el uso de la levadura no convencional Yarrowia lipolytica para convertir las aguas residuales de las almazaras en compuestos de alto valor con aplicaciones en una amplia gama de industrias, incluidos los biocombustibles, los alimentos y productos farmacéuticos.

La industria del aceite de oliva genera una cantidad sustancial de aguas residuales, con estimaciones que superan los 30 mil millones de litros al año en todo el mundo. 

Esta agua es un contaminante potente y problemático, caracterizado por una alta salinidad y conductividad eléctrica, así como una alta acidez y grandes cantidades de materia orgánica y Compuestos fenólicos.

Estas características las hacen perjudiciales para los microbios del suelo, la vida acuática y la salud del suelo a largo plazo. Los compuestos fenólicos, en particular, contribuyen a la resistencia de las aguas residuales al tratamiento, inhibiendo el crecimiento microbiano.

La gran mayoría de las aguas residuales de las almazaras se vierten actualmente de dos maneras. La primera es mediante lagunas de evaporación, lo que provoca un aumento de la contaminación atmosférica debido a la liberación de gases nocivos y ácidos como el metano y el sulfuro de hidrógeno, así como la contaminación del suelo y las aguas subterráneas por lixiviación.

La segunda es su uso como fertilizante orgánico en tierras agrícolas. Sin embargo, esta práctica también genera una creciente preocupación. 

Los estudios han demostrado que la aplicación prolongada y repetida de fertilizantes en la tierra conduce a la acumulación de compuestos fenólicos, sales y metales pesados ​​en los suelos, a una menor diversidad y actividad microbiana, a impactos generalizados en la vida silvestre y a la eventual esterilización y desertificación de la tierra.

Se han propuesto varios organismos microbianos como candidatos para el tratamiento de aguas residuales de almazaras. De estos, los investigadores creen que... Yarrowia lipolytica Se destaca, no sólo por su capacidad de prosperar en ambientes pobres en nutrientes, ácidos y ricos en fenólicos, sino también por la gama de sustancias valiosas que puede producir.

Entre otros compuestos, la levadura puede sintetizar lipasas, importantes en sectores como el procesamiento de alimentos, el farmacéutico y los biocombustibles; ácido cítrico, utilizado en industrias tan diversas como la fabricación de detergentes, la galvanoplastia y el curtido de cuero; y polioles, incluidos manitol, eritritol y arabitol, que tienen aplicaciones en productos como edulcorantes bajos en calorías y humectantes.

La levadura también sintetiza aceites unicelulares, ricos en ácidos oleico y linoleico, que son adecuados para su uso como biodiesel o como suplementos nutricionales. 

Al modular las condiciones de cultivo, como los niveles de oxígeno, el pH y la fuente de carbono, la producción puede adaptarse a diferentes usos finales. Los perfiles lipídicos resultantes pueden incluso imitar la manteca de cacao o servir como precursores de derivados del ácido ricinoleico con diversas aplicaciones.

El equipo de investigación destaca que estas capacidades hacen que el proceso de tratamiento de aguas residuales pueda contribuir a la transición hacia una economía circular en la industria del aceite de oliva, una tendencia apoyada no solo por la comunidad científica sino también por concurso y organismos gubernamentales supranacionales, como la Unión Europea.

A pesar de su promesa, el despliegue generalizado de Y. lipolytica El tratamiento y valorización de las aguas residuales de las almazaras se enfrenta a diversos obstáculos. 

La composición de las aguas residuales es muy variable, influenciada por factores como la variedad de aceituna, el método de extracción y las condiciones estacionales, entre otros. Esta variabilidad dificulta la estandarización y el rendimiento del proceso.

Además, los compuestos, en particular los fenólicos y las sales, pueden reducir la actividad microbiana o el rendimiento del producto. Si bien algunas cepas toleran estas condiciones, otras requieren dilución, pretratamiento o suplementación para mantener su eficiencia.

Los factores económicos también plantean barreras. Aunque Y. lipolytica Puede crecer en medios no estériles y de bajo costo, las operaciones a gran escala requieren sistemas con etapas de alta energía, procesamiento posterior y acceso al mercado para productos de base biológica.

Sin embargo, los investigadores creen que con suficiente investigación centrada en áreas clave, la levadura representa una forma económicamente viable de liberar el potencial de las aguas residuales de las almazaras y, al mismo tiempo, eliminarlas del medio ambiente de forma segura. 

Señalan estudios de prueba de concepto y una cantidad considerable de literatura existente para respaldar esta visión.

• Environmental Science and Pollution Research
• Revista de Ciencias Analíticas y Biotecnología Aplicada