BIOLOGÍA
Logran una levadura que consume ácido acético y aumenta la producción de bioetanol
El ácido acético es un subproducto previamente indeseado del proceso empleado para obtener biocombustibles a partir de materias vegetales tales como hojas, tallos y otros tejidos.
Gracias a la obtención, por ingeniería genética, de una cepa de levadura capaz de consumir ácido acético, la producción de bioetanol a partir de biomasa lignocelulósica puede aumentar cerca de un 10 por ciento.
El nuevo avance, obra de científicos de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, y la Universidad de California en Berkeley, en Estados Unidos ambas instituciones, mejorará el proceso de fermentación y simplificará los requerimientos para el cultivo de vegetales destinados a la elaboración de biocombustibles, así como los del pretratamiento de la celulosa.
La lignocelulosa es el material fibroso que compone los tejidos estructurales de las plantas. Es una de las materias primas más abundantes del planeta y, debido a que es rica en carbono, resulta una fuente atractiva de biomasa renovable para la producción de biocombustibles.
La levadura Saccharomyces cerevisiae es buena en la fermentación de azúcares simples (como los que se encuentran en la caña de azúcar) para producir etanol. Pero lograr que la levadura actúe sobre tallos y hojas de plantas no es tan sencillo. Lograrlo a escala industrial requiere realizar bastantes pasos costosos, uno de los cuales exige descomponer la hemicelulosa, un componente fundamental de la lignocelulosa.
![[Img #16454]](https://lh3.googleusercontent.com/blogger_img_proxy/AEn0k_uxokqsmPY0yAXF1cYb4OBz5HFMJUy_UZFm_Y1VhymJeDkE6qtw_G_RxFQsl5EzgwrPDdyj0qo1OHnwxoePWtwkD4pGLj5_vfCZPXXNlBVWzNcedwBcty-uaIoiHOWLVBFUH58C=s0-d "Yong-Su Jin, detrás a la izquierda, y, en el sentido de las agujas del reloj, respectivamente Joshua Quarterman, Soo Rin Kim y Na Wei. (Foto: L. Brian Stauffer)")
El problema es que si se descompone hemicelulosa, se obtienen xilosa y ácido acético. La xilosa es un azúcar, pero el ácido acético es un compuesto tóxico para la levadura, a la cual le provoca la muerte.
El equipo de Yong-Su Jin, Jamie Cate, Josh Quarterman y Na Wei recurrió a agregar a la levadura genes provenientes de una bacteria capaz de consumir ácido acético.
Tras identificar a las enzimas que catalizan dicho proceso, se comprobó que una de ellas no sólo convertía al ácido acético en etanol, sino que también permitía resolver una limitación en un sistema previo, desarrollado por Soo Rin Kim, que permitía obtener un consumo más eficaz de xilosa por medio de una S. cerevisiae modificada.
Tras identificar mediante un modelo digital el mejor modo de agregar los genes bacterianos a la levadura, vino el laborioso trabajo de inserción.
Cuando se puso a prueba a la levadura modificada, se vio que producía cerca de un 10 por ciento más de etanol que antes, en línea con los pronósticos.
En experimentos adicionales, se ha demostrado que la nueva levadura está de hecho fabricando parte del etanol a partir del acetato, algo nunca antes logrado con una S. cerevisiae.
Información adicional
Gracias a la obtención, por ingeniería genética, de una cepa de levadura capaz de consumir ácido acético, la producción de bioetanol a partir de biomasa lignocelulósica puede aumentar cerca de un 10 por ciento.
El nuevo avance, obra de científicos de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, y la Universidad de California en Berkeley, en Estados Unidos ambas instituciones, mejorará el proceso de fermentación y simplificará los requerimientos para el cultivo de vegetales destinados a la elaboración de biocombustibles, así como los del pretratamiento de la celulosa.
La lignocelulosa es el material fibroso que compone los tejidos estructurales de las plantas. Es una de las materias primas más abundantes del planeta y, debido a que es rica en carbono, resulta una fuente atractiva de biomasa renovable para la producción de biocombustibles.
La levadura Saccharomyces cerevisiae es buena en la fermentación de azúcares simples (como los que se encuentran en la caña de azúcar) para producir etanol. Pero lograr que la levadura actúe sobre tallos y hojas de plantas no es tan sencillo. Lograrlo a escala industrial requiere realizar bastantes pasos costosos, uno de los cuales exige descomponer la hemicelulosa, un componente fundamental de la lignocelulosa.
Yong-Su Jin, detrás a la izquierda, y, en el sentido de las agujas del reloj, respectivamente Joshua Quarterman, Soo Rin Kim y Na Wei. (Foto: L. Brian Stauffer)
El problema es que si se descompone hemicelulosa, se obtienen xilosa y ácido acético. La xilosa es un azúcar, pero el ácido acético es un compuesto tóxico para la levadura, a la cual le provoca la muerte.
El equipo de Yong-Su Jin, Jamie Cate, Josh Quarterman y Na Wei recurrió a agregar a la levadura genes provenientes de una bacteria capaz de consumir ácido acético.
Tras identificar a las enzimas que catalizan dicho proceso, se comprobó que una de ellas no sólo convertía al ácido acético en etanol, sino que también permitía resolver una limitación en un sistema previo, desarrollado por Soo Rin Kim, que permitía obtener un consumo más eficaz de xilosa por medio de una S. cerevisiae modificada.
Tras identificar mediante un modelo digital el mejor modo de agregar los genes bacterianos a la levadura, vino el laborioso trabajo de inserción.
Cuando se puso a prueba a la levadura modificada, se vio que producía cerca de un 10 por ciento más de etanol que antes, en línea con los pronósticos.
En experimentos adicionales, se ha demostrado que la nueva levadura está de hecho fabricando parte del etanol a partir del acetato, algo nunca antes logrado con una S. cerevisiae.
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Saludos
Rodrigo González Fernández
Diplomado en "Responsabilidad Social Empresarial" de la ONU
Diplomado en "Gestión del Conocimiento" de la ONU
Diplomado en Gerencia en Administracion Publica ONU
Diplomado en Coaching Ejecutivo ONU(
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