Celulosa bacteriana producida por Gluconacetobacter xylinus: una alternativa sostenible para la tala de árboles en la industria papelera

Autores/as

  • Juliana Angélica Flores Lugo Instituto Tecnológico de Sonora. Sonora, México
  • Ana Lucia Flores García Instituto Tecnológico de Sonora. Sonora, México
  • Magda Daniela Torres Portillo Instituto Tecnológico de Sonora. Sonora, México
  • María Fernanda Ávila Mascareño Instituto Tecnológico de Sonora. Sonora, México
  • Karla Patricia Cota García Instituto Tecnológico de Sonora. Sonora, México
  • Andrea Denisse Martínez Vidales Instituto Tecnológico de Sonora. Sonora, México
  • Fannie Isabella Parra Cota Campo Experimental Norman E. Borlaug (CENEB). Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). Sonora, México
  • Sergio de los Santos Villalobos Instituto Tecnológico de Sonora. Sonora, México

DOI:

https://doi.org/10.47133/IEUNA22206b

Palabras clave:

celulosa bacteriana, fabricación del papel, biotecnología, problemas ambientales

Resumen

Cada vez se presentan más cambios ambientales en la Tierra relacionados a la presencia antrópica del ser humano. En la actualidad, existen múltiples problemas ambientales que se buscan solucionar debido a las consecuencias de los mismos, donde la tala de árboles es uno de ellos. La celulosa vegetal (obtenida principalmente de los árboles) es una materia prima de gran importancia en la fabricación de papel; por lo que el futuro de los bosques depende de la fabricación y el consumo de papel. La presente revisión analiza el uso de la celulosa bacteriana como materia prima para la sustitución de la celulosa vegetal en la industria papelera para una posible reducción de la tala de árboles.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

Area, M. C. (2008). Panorama de la industria de celulosa y papel en Iberoamérica 2008. Red Iberoamericana de Docencia e Investigación en Celulosa y Papel-Riadicypp. Misiones, Argentina.

Aswini, K., Gopal, N. O. & Uthandi, S. (2020). Optimized culture conditions for bacterial cellulose production by Acetobacter senegalensis MA1. BMC Biotechnology, 20(1), 46. doi:10.1186/s12896-020-00639-6.

Baird, C. & Cain, M. (2018). Química ambiental. 2da ed. Reverté. https://books.google.com.mx/books?id=59zeDwAAQBAJ&printsec=frontcover&hl=en&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=trueBajpai Pratima. (2017). Pulp and paper industry. Emerging Wastewater Treatment Technologies. TNQ Books and Journals Elsevier. ISBN: 9780128110997.

Barrera-Martínez, C. L., Meléndez-Rentería, N. P., De León-Zapata, M. A., Salinas-Jasso, T. A., Aguilar-González, C. N. & Laredo-Alcalá, E. I. (2021). Polímeros de origen microbiano con aplicaciones agroindustriales. International Journal of Research and Technological Innovation. https://riiit.com.mx/apps/site/files_v2450/polmeros_uadec._3_riiit_div_ene-feb_2022.pdf.

Boeykens, S. (2006). Procesos para la producción de papel y pulpa: de la naturaleza a la mesa. Encrucijadas, 38. Universidad de Buenos Aires. Repository Institutional of the University of Buenos Aires. http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/collect/encruci/index/assoc/HWA_416.dir/416.PDF.

Carpintero, C. S. (2019). El agua en la industria de la celulosa y el papel, bajo el signo de la eficiencia. Retema: Revista técnica de medio ambiente, 32(215), 38-45.

Carreño Pineda, L. D., Caicedo Mesa, L. A. & Martínez Riascos C.A. (2012). Técnicas de fermentación y aplicaciones de la celulosa bacteriana: una revisión. Engineering and Science Journal, 8(16), 307-335. EAFIT University.

Centro de Estudios para el Desarrollo Rural Sustentable y la Soberanía Alimentaria (CEDRSSA) (2019). La actividad forestal en México, estrategias y acciones contra la deforestación. Legislative Palace of San Lázaro. México.

Chapela, G. (2012). Problemas y oportunidades en el mercado para las empresas sociales forestales en México. Universidad Autónoma de Chapingo.

Chávez-Pacheco, J. L., Yee, S. M., Zentella, M. C. & Marván, E. E. (2004). Celulosa bacteriana en gluconacetobacter xylinum: biosíntesis y aplicaciones. Tip Specialized Magazine in Chemical-Biological Sciences, 7(1), 18-25. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=43270103

Coordinación General de Producción y Productividad de la Comisión Nacional Forestal (CONAFORT) (2013). Bosques, cambio climático y REDD+ en México. Guía básica. Área de Proyectos y Mercados Forestales de Carbono. México. URL: http://www.conafor.gob.mx:8080/documentos/docs/35/4034Gu%C3%ADa%20B%C3%A1sica%20de%20Bosques,%20Cambio%20Clim%C3%A1tico%20y%20REDD_%20.pdf

Costa, A. F., Almeida, F. C., Vinhas, G. M. & Sarubbo, L. A. (2017). Production of bacterial cellulose by Gluconacetobacter hansenii using corn steep liquor as nutrient sources. Frontiers in microbiology, 8, 2027. doi: 10.3389/fmicb.2017.02027

Curilla Paucar, K. N. & Dias Huamani, D. F. (2020). Una revisión del uso de la celulosa vegetal en los materiales de construcción: una perspectiva de sostenibilidad ambiental en países desarrollados. (Bachelor’s Thesis). Universidad César Vallejo, Perú. https://hdl.handle.net/20.500.12692/60205

Domínguez Ríos, M. D. C., Hernández Contreras, R. G., & Medina Hernández, R. M. (2017). Innovación Y Sustentabilidad de la Industria de Papel En México (Innovation and Sustainability in the Mexico Paper Industry). Global Business Journal, 5(5), 87-97. https://ssrn.com/abstract=2916353

Francés Gómez, M. (2022). Evaluación de derivados de residuos agrícolas como materiales de refuerzo en la producción de papel para embalaje a partir de fibras secundarias. (Bachelor’s Thesis Universidad Zaragoza). Zaragoza. https://zaguan.unizar.es/record/112295/files/TAZ-TFG-2022-184.pdf

Ferro, F., Ferró, P. & Ferró, A. (2019). Temporary distribution of acute diarrheal diseases, its relationship with temperature and residual chlorine in drinking water in the city of Puno, Peru. Rev. investig. Altoandin. 21(1). scielo.org.pe/scielo.php?

Gorgieva, S. & Trček, J. (2019). Bacterial cellulose: Production, modification and perspectives in biomedical applications. Nanomaterials, 9(10), 1352. doi:10.3390/nano9101352

Greenpeace (2004). El papel. Cómo reducir el consumo y optimizar el uso y reciclaje de papel. http://archivo-es.greenpeace.org/espana/Global/espana/report/other/el-papel.pdf

Guinea Nava, M. (2016). Design of a pilot plant for the production of Bacterial Cellulose. (Bachelor's thesis, Universitat Politècnica de Catalunya). Available from http://hdl.handle.net/2117/98499

Gutiérrez Vélez, V.H. & Lopera Arango, G. J. (2001). Valoración económica de la fijación de carbono en plantaciones tropicales de Pinus patula. Medición y monitoreo de la captura de carbono en ecosistemas forestales. Valdivia, Chile. Universidad Nacional de Colombia.

Haggith, M. & Martin, J. (2018). The state of the global paper industry. Environmental Paper Network, 5. environmentalpaper.org/wp-content/uploads/2018/04/StateOfTheGlobalPaperIndustry2018_FullReport-Final-1.pdf.

Herrera, C. & Amurrio, D. (2021). Cellulose acetate from Viguiera tucumanensis. RevActaNova, 10 (1), 96-105. scielo.org.bo/scielo.php?pid=S1683-07892021000100006&script=sci_arttext

Islam, M. U., Ullah, M. W., Khan, S., Shah, N. & Park, J. K. (2017). Strategies for cost-effective and enhanced production of bacterial cellulose. International Journal of Biological Macromolecules 102, 1166–1173. doi:10.1016/j.ijbiomac.2017.04.110

Jiménez Pérez, J., Telles Antonio, R., Alanís Rodríguez, E., Yerena Yamallel, J. I., García García, D. A. & Gómez Cárdenas, M. (2020). Estimación del carbono almacenado en una plantación de Tectona grandis L. f. mediante ecuaciones alométricas. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 11(57), 32-56. doi:10.29298/rmcf.v11i57.550

Jónsson, J. Ö. G., Davíðsdóttir, B. & Nikolaidis, N. P. (2017). Valuation of Soil Ecosystem Services. In S. Banwart & D. Sparks (Eds.), Advances in Agronomy, Vol. 142, pp. 353–384. https://doi.org/10.1016/bs.agron.2016.10.011

Jónsson K., Kurzawa, M., Jędrzejczak-Krzepkowska, M., Ludwicka, K., Krawczyk, M., Migdalski, A., Kacprzak, M. M., Loska, D., Krystynowicz, A. & Bielecki, S. (2014). Complete genome sequence of Gluconacetobacter xylinus E25 strain—Valuable and effective producer of bacterial nanocellulose. Journal of Biotechnology, 176, 18-19. doi:10.1016/j.jbiotec.2014.02.006

Lahiri, D., Nag, M., Dutta, B., Dey, A., Sarkar, T., Pati, S., Edinur, H. A., Abdul Kari, Z., Mohd Noor, N. H. & Ray, R. R. (2021). Bacterial Cellulose: Production, Characterization, and Application as Antimicrobial Agent. International Journal of Molecular Sciences, 22(23), 12984. doi:10.3390/ijms222312984

Lera Santín, A. (2011). Aplicaciones enzimáticas en procesos de conservación y restauración de obras de arte. Consolidación de celulosa. Servicio Editorial de la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatearen Argitalpen Zerbitzua. http://hdl.handle.net/10810/14292

Liu, C. L. C., Kuchma, O., & Krutovsky, K. V. (2018a). Mixed-species versus monocultures in plantation forestry: Development, benefits, ecosystem services and perspectives for the future. Global Ecology and Conservation, 15, e00419. doi:10.1016/j.gecco.2018.e00419

Liu, M., Liu, L., Jia, S., Li, S., Zou, Y. & Zhong, C. (2018b). Complete genome analysis of Gluconacetobacter xylinus CGMCC 2955 for elucidating bacterial cellulose biosynthesis and metabolic regulation. Sci Rep, 8 (1), 6266. doi:10.1038/s41598-018-24559-w

López, H. G., Vaides, E. E. & Alvarado, A. (2018). Evaluation of carbon fixed in the aerial biomass of teak plantations in Chahal, Alta Verapaz, Guatemala. Agronomía Costarricense, 42(1), 137-153. doi:10.15517/rac.v42i1.32201

Merizalde, E., Montenegro, L., & Cabrera, M. (2019). Estudio de un sistema de tratamiento de aguas residuales provenientes de una industria de papel. Revista politécnica, 43(1), 7-14.

Mues, F., Rolón, J. N. & Rodriguez, M. E. (2018). Determinación de Costos para la Producción de Celulosa mediante Método Kraft y Mecánico. Revista Tecnología y Ciencia, (32), 307–318. https://rtyc.utn.edu.ar/index.php/rtyc/article/view/92

National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). (2016). NOAA’s annual greenhouse gas index. Earth System Research Laboratory Global Monitoring Division, NOAA. https://gml.noaa.gov/aggi/

Pecoraro, É., Manzani, D., Messaddeq, Y. & Ribeiro, S. J. L. (2007). Bacterial Cellulose from Glucanacetobacter xylinus: Preparation, Properties and Applications. In Monomers, Polymers and Composites from Renewable Resources. Elsevier, 369–383.. doi:10.1016/B978-0-08-045316-3.00017-X

Perna, O. (2013). Evaluación de la producción de celulosa por Acetobacter xylinum ifo en presencia de melaza de caña bajo condiciones estáticas y/o de flujo de aire intermitente. (Master's Thesis. Universidad de la Sabana). Bogotá DC, Colombia.

Prada Ramírez, H.A. (2014). Papel del segundo mensajero c-di-GMP en Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000. Granada. Universidad de Granada. URI http://hdl.handle.net/10481/34427.

Rojas Pérez, H. L., Díaz Vásquez, M. A., Muro Exebio, I. del R. & Díaz Manchay, R. J. (2020). Sostenibilidad ambiental de la práctica clínica, una nueva visión para enfermería. ACC CIETNA: Journal of the School of Nursing, 7(1), 116-125. doi:10.35383/cietna.v7i1.353

Romero Conrado, A. R., Suárez Agudelo, E. A., Macías Jiménez, M. A., Gómez Charris, Y. & Lozano Ayarza, L. P. (2017). Diseño experimental para la obtención de compost apto para uso agrícola a partir de lodo papelero Kraft. Spaces Journal. 38(28).

Santos de Dios, S. M. (2015). Aplicación de la celulosa bacteriana a la restauración del patrimonio bibliográfico y documental en papel. (Bachelor's tesis). Universidad Politécnica de Madrid. http://oa.upm.es/39035/1/07_2015_SARA_MARIA_SANTOS_DE_DIOS.pdf

Santos, S. M., Carbajo, J. M., Gómez, N., Quintana, E., Ladero, M., Sánchez, A., Chinga-Carrasco, G. & Villar, J. C. (2016). Use of bacterial cellulose in degraded paper restoration. Part II: application on real samples. Journal of Materials Science, 51(3), 1553–1561. doi:10.1007/s10853-015-9477-z

Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT). (2016). Informe de la situación del medio ambiente en México; Compendio de estadísticas ambientales, indicadores clave, de desempeño ambiental y de crecimiento verde. Edición 2015.

Schmid, J., Sieber, V. & Rehm, B. (2015). Bacterial exopolysaccharides: biosynthesis pathways and engineering strategies. Frontiers in Microbiology, 6,496. doi:10.3389/fmicb.2015.00496.

Teschke, K. & Demers, P. (2001). Industria del papel y de la pasta de papel sectores basados en recursos biológicos. Enciclopedia de salud y seguridad en el trabajo III, 72.1-71.21. https://www.virtualpro.co/biblioteca/industria-del-papel-y-de-la-pasta-del-papel

Tuya Salas, J., Gutiérrez Moreno, S. & Merino Rafael, F. (2021). Ensayos preliminares para producción de celulosa por bacterias aisladas de caña de azúcar. Revista de La Sociedad Química Del Perú, 87(2), 128–136. doi:10.37761/rsqp.v87i2.339

Valdovinos, N. & Franco, J. (2016). Occupational health in a paper company in the State of Mexico. Revista Cubana de Salud y Trabajo, 17(2), 27-35.

Vázquez, A., Foresti, M. L., Cerrutti, P. & Galvagno, M. (2013). Bacterial Cellulose from Simple and Low Cost Production Media by Gluconacetobacter xylinus. Journal of Polymers and the Environment, 21(2), 545–554. doi:10.1007/s10924-012-0541-3

Wang, J., Tavakoli, J. & Tang, Y. (2019). Bacterial cellulose production, properties and applications with different culture methods – A review. Carbohydrate Polymers, 219, 63–76. doi:10.1016/j.carbpol.2019.05.008

Descargas

Publicado

2022-12-29

Cómo citar

Flores Lugo, J. A., Flores García, A. L., Torres Portillo, M. D., Ávila Mascareño, M. F., Cota García, K. P., Martínez Vidales, A. D., Parra Cota, F. I., & de los Santos Villalobos, S. (2022). Celulosa bacteriana producida por Gluconacetobacter xylinus: una alternativa sostenible para la tala de árboles en la industria papelera. Investigaciones Y Estudios - UNA, 13(2), 59–75. https://doi.org/10.47133/IEUNA22206b