El agotamiento de los recursos f\u00f3siles, la creciente demanda de energ\u00eda y materiales y la urgencia de mitigar el cambio clim\u00e1tico han impulsado un cambio profundo en las pol\u00edticas de investigaci\u00f3n e innovaci\u00f3n a escala internacional. En este contexto, las biorrefiner\u00edas juegan un papel importante en la desfosilizaci\u00f3n y en la reducci\u00f3n de la dependencia del petr\u00f3leo, posicionando a la biomasa como un recurso clave para la descarbonizaci\u00f3n y la autonom\u00eda industrial. Las biorrefiner\u00edas se conciben como instalaciones capaces de transformar la biomasa en una amplia gama de bioproductos siguiendo el principio de uso en cascada. A diferencia de las refiner\u00edas convencionales, las biorrefiner\u00edas trabajan con materias primas heterog\u00e9neas y complejas, lo que exige procesos selectivos, eficientes y sostenibles. Su desarrollo constituye, por tanto, un reto multidisciplinar.<\/p>\n
En los \u00faltimos a\u00f1os, la hemicelulosa ha pasado de ser un componente poco aprovechado a convertirse en un foco de inter\u00e9s para su transformaci\u00f3n en biocombustibles y en productos de alto valor como los xilooligosac\u00e1ridos (XOS). Los XOS pertenecen a los llamados compuestos prebi\u00f3ticos emergentes, siendo estos uno de los alimentos funcionales prometedores. El t\u00e9rmino prebi\u00f3tico fue definido por primera vez en 1995 por Gibson y Roberfroid1<\/sup> como \u201caquel ingrediente alimentario no digerible que permite cambios espec\u00edficos en la composici\u00f3n y\/o actividad de la microbiota gastrointestinal y confiere beneficios para la salud del hu\u00e9sped<\/em>\u201d. Tras d\u00e9cadas de avances, la Asociaci\u00f3n Cient\u00edfica Internacional de Probi\u00f3ticos y Prebi\u00f3ticos (ISAPP) lo defini\u00f3 como \u201cun sustrato que es selectivamente utilizado por microrganismos del hospedador confiriendo un beneficio para la salud<\/em>\u201d2<\/sup>. Los XOS son olig\u00f3meros compuestos por unidades de D-xilosa unidas a trav\u00e9s de enlaces \u03b2-(1,4)-glicos\u00eddicos con un grado de polimerizaci\u00f3n que puede variar entre 2 y 203<\/sup>. En los \u00faltimos a\u00f1os, los XOS de bajo grado de polimerizaci\u00f3n (2\u20136) han despertado un gran inter\u00e9s en la sociedad debido a su elevado potencial prebi\u00f3tico, ya que pueden mejorar la salud intestinal y prevenir enfermedades. Este proceso favorece el crecimiento y la actividad de bacterias beneficiosas, lo que contribuye al equilibrio de la microbiota y al bienestar general del individuo, estimulando el crecimiento de bifidobaterias y la producci\u00f3n de \u00e1cidos grasos de cadena corta. En comparaci\u00f3n con otros prebi\u00f3ticos como la inulina y los fructooligosac\u00e1ridos, los XOS destacan por su eficacia a dosis reducidas (<4\u202fg\/d\u00eda), su alta estabilidad durante el proceso de fabricaci\u00f3n y su potencial de aplicaci\u00f3n en alimentos funcionales, nutrac\u00e9uticos y cosm\u00e9tica. Dado que su ingesta a trav\u00e9s de la dieta es limitada, resulta necesario recurrir a su producci\u00f3n a escala industrial para su uso en distintas aplicaciones.<\/p>\n La producci\u00f3n de XOS resulta, por tanto, una estrategia prometedora para el aprovechamiento de biomasas abundantes y de bajo coste. En este contexto, la industria cervecera es un sector que genera un gran volumen del residuo conocido como bagazo de cerveza, que es el principal subproducto s\u00f3lido (\u224885 %) de esta industria. A nivel mundial, se producen aproximadamente 39 millones de toneladas anuales de este residuo, lo que lo convierte en un subproducto muy atractivo para obtener XOS de alto valor a\u00f1adido.<\/p>\n El bagazo de cerveza est\u00e1 formado mayoritariamente por las capas externas e insolubles de la cebada. Su matriz es predominantemente una mezcla de arabinoxilanos, celulosa y lignina adem\u00e1s de prote\u00ednas, l\u00edpidos y compuestos fen\u00f3licos. Su abundancia y caracter\u00edsticas estructurales lo posicionan como un subproducto ideal para obtener XOS mediante procesos biotecnol\u00f3gicos. La producci\u00f3n de XOS a partir de biomasa lignocelul\u00f3sica residual se presenta como una alternativa viable y de bajo coste. Sin embargo, la estructura recalcitrante de estos materiales requiere un procesamiento adecuado que permita liberar y transformar sus componentes.<\/p>\n En el marco del proyecto BIBALIA financiado por la Comunidad de Madrid, la Unidad de Biocombustibles Avanzados y Bioproductos del CIEMAT est\u00e1 abordando el procesamiento de los residuos del sector cervecero para mejorar los rendimientos de obtenci\u00f3n de XOS y mejorar su potencial prebi\u00f3tico. Con este objetivo, se ha dise\u00f1ado una estrategia de conversi\u00f3n integrada para la producci\u00f3n selectiva de XOS de bajo grado de polimerizaci\u00f3n (2\u20135) a partir del residuo cervecero. La metodolog\u00eda est\u00e1 basada en una hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica secuencial (amilasa, glucoamilasa y proteasa) para retirar el almid\u00f3n y prote\u00ednas del bagazo y as\u00ed enriquecer el residuo en arabinoxilanos, minimizando otras reacciones secundarias que penalizan el rendimiento de producci\u00f3n durante el tratamiento hidrot\u00e9rmico posterior y que pueden alterar el producto final. Esta aproximaci\u00f3n permite recuperar en la fracci\u00f3n soluble resultante los componentes hemicelul\u00f3sicos donde se encuentran los XOS. En general, la estrategia de bioprocesamiento estudiada ha mostrado mejorar el procesado del subproducto de la industria cervecera para obtener un producto de alto valor a\u00f1adido como los XOS, respaldando la necesidad de desarrollar estrategias de valorizaci\u00f3n eficientes para los residuos agroindustriales.<\/p>\n Contacto: Cristina \u00c1lvarez (cristina.alvarez@ciemat.es); Antonio David Moreno (david.moreno@ciemat.es<\/a>) y Mar\u00eda Jos\u00e9 Negro (mariajose.negro@ciemat.es<\/a>).<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" El agotamiento de los recursos f\u00f3siles, la creciente demanda de energ\u00eda y materiales y la urgencia de mitigar el cambio clim\u00e1tico han impulsado un cambio profundo en las pol\u00edticas de investigaci\u00f3n e innovaci\u00f3n a escala internacional. 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