Por abc_es / madrid
Los investigadores subrayan que el principio también se podría utilizar para generar otros productos, como los plásticos
El hongo T. reesei y la bacteria E. coli se han asociado para convertir un material resistente de una planta residual en isobutanol, un biocombustible que coincide con las propiedades de la gasolina mejor que el etanol. Miembros del equipo de investigación, de la Universidad de Michigan, en Estados Unidos, subrayan que el principio también se podría utilizar para generar otros productos químicos valiosos, como los plásticos.
«Tenemos la esperanza de que los biocarburantes producidos de una manera tan eficiente puedan llegar a sustituir a los actuales combustibles derivados del petróleo», dijo Xiaoxia 'Nina' Lin, profesora asistente de Ingeniería Química y líder de la investigación.
El isobutanol emite el 82 por ciento de la energía térmica
que proporciona la gasolina cuando se quema, en comparación con el 67
por ciento del etanol, que tiene tendencia a absorber agua y corroer
tuberías y motores, pero el isobutanol no se mezcla fácilmente con agua.
Mientras que el etanol sirve como un mezclador en la infraestructura de
la gasolina hoy en día, muchos investigadores sostienen que el
isobutanol podría reemplazarlo. Igualmente importante es que este
sistema produce isobutanol a partir de materiales vegetales comestibles,
por lo que la producción de combustibles no hará subir los costos de
los alimentos.
El equipo de Lin utilizó tallos y hojas de maíz, pero su ecosistema también debe ser capaz de procesar otros subproductos de residuos agrícolas y forestales, según publica «Proceedings of the National Academy of Sciences». Mientras la investigación previa se ha centrado en tratar de crear una «superbacteria»
que produjera biocombustibles a partir de material de plantas de
residuos, Lin y sus colegas argumentan que especialistas microbianos lo
pueden hacer mejor. El hongo ya es muy bueno en la subdivisión de
material vegetal resistente en azúcares y Escherichia coli es
relativamente fácil de modificar genéticamente.
Del azúcar al isobutanol
El laboratorio de James Liao, en la Universidad de California - Los Angeles,
aportó bacterias de E. coli que habían sido alteradas genéticamente
para convertir los azúcares en isobutanol. El grupo de Lin puso las dos
especies de microbios en un biorreactor en el que introdujo tallos y
hojas de maíz. Los colegas de la Universidad Estatal de Michigan habían
tratado previamente la fibra para que fuera más fácil de digerir. Los
hongos convirtieron la fibra en azúcares que alimentaron las dos
especies de microbios con suficiente sobrante para producir isobutanol.
El equipo logró obtener 1,88 g de isobutanol por litro de
líquido con este ecosistema, la mayor concentración notificada hasta la
fecha de conversión de materiales de plantas resistentes a los
biocombustibles. Además, transformaron una gran proporción de la energía
encerrada en los tallos de maíz y hojas en isobutanol, el 62 por ciento
del máximo teórico. La coexistencia armoniosa de los hongos y las bacterias,
con poblaciones estables, fue clave para el éxito del experimento.
«Muchas veces, una especie domina y la otra se muere —resalta Jeremy
Minty, primer autor del artículo de investigación y graduado de
doctorado en el laboratorio de Lin—. Este es un problema común cuando se
está tratando de crear estos sistemas».
La tendencia de T. reesei es compartir el botín, por lo que
el equipo lo marcó como cooperador, mientras E. coli utiliza los
azúcares sin ofrecer nada a cambio, lo que le hace ser una tramposa. Aun
así, las bacterias no se apoderan de la colonia debido a que los hongos
producen los azúcares cerca de sus membranas celulares, lo que les da
la primera oportunidad de utilizarlos. Los investigadores pudieron
controlar así la ventaja de E. coli al ajustar la rapidez con que crecen
las bacterias. Minty y otros expertos del equipo de Lin están tratando
de mejorar su tasa de conversión de energía y aumentar la tolerancia de
T. reesei y E. coli a isobutanol. El combustible es tóxico, pero sus concentraciones más altas harán que el costo de aislar el biocombustibles sea menor.
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