La importancia del microorganismo en la producción de bioetanol: Mejora de levaduras frente a estrés mecánico

Autor: José M. Salor-IMDEA Energía

Debido a la crisis energética y al aumento de los gases causantes del efecto invernadero, la sustitución de combustibles fósiles por otras formas mucho menos contaminantes es uno de los campos de investigación más en auge en los últimos años. En ese contexto la producción de bioetanol, como sustitutivo de la gasolina, es una de las opciones más prometedoras. En la actualidad, la producción de bioetanol a escala industrial se basa principalmente en la utilización de materiales azucarados (caña de azúcar, remolacha, etc.) o ricos en almidón (maíz, trigo, cebada, etc.). Estas materias primas son también utilizadas para alimentación animal y uso humano, y parecen no ser suficientes para la creciente demanda de biocombustibles. Es por ello que los materiales lignocelulósicos son alternativas interesantes, puesto que no compiten con cultivos alimentarios y están ampliamente distribuidos.

 Desde hace varias décadas se han realizado avances significativos en la producción de este etanol lignocelulósico. Sin embargo, todavía no se ha conseguido que el proceso sea económicamente rentable y competitivo a nivel industrial. Para alcanzar la comercialización es necesario obtener mayores concentraciones de etanol con el objetivo de reducir el coste de la destilación, lo que se podría conseguir aumentado la concentración de sustrato en todo el proceso. Al realizarse el proceso a altas cargas de sustrato,  se podría producir estrés mecánico e inducir variaciones en la pared celular  las levaduras encargadas de la fermentación.  A pesar de la importancia de la pared celular de los microorganismos, dicha estructura sólo se conoce parcialmente y nunca se ha estudiado su papel en la producción de bioetanol.

Con el propósito de entender el efecto que altas cargas de sustrato ejerce sobre las levaduras se creó el proyecto “Lignoyeast”, en el cual trabajan los miembros de La Unidad de Procesos Biotecnológicos para la Producción de Energía de la Fundación IMDEA. Este proyecto consiste en la obtención de levaduras capaces de fermentar estos materiales lignocelulósicos de manera óptima para la producción industrial de biocombustibles. Para ello,   se estudia el efecto que tiene el estrés mecánico sobre la tolerancia a los productos inhibidores además de desarrollar y aplicar una estrategia de ingeniería evolutiva sobre estas levaduras para mejorar su capacidad fermentativa en estas condiciones.

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