Te explicaremos como estas enzimas ayudan a las plantas a producir más biocombustibles. Los efectos más amplios de la expresión de las enzimas realmente pueden ser bastante sorprendentes.
Los biocombustibles como el etanol son combustibles sostenibles elaborados a partir de biomasa. La biomasa consiste en cualquier material biológico formado a partir de especies vivas recientemente, incluidas plantas, animales y microorganismos.
Debido a que el dióxido de carbono (CO2) liberado durante la combustión es casi igual al CO2 absorbido durante el crecimiento del material de origen, los biocombustibles se consideran fuentes de energía renovables y tienen una demanda muy alta.
Como tal, encontrar formas nuevas y eficientes de producirlos es un esfuerzo clave de muchos investigadores.
Un nuevo tipo de enzimas
Para mejorar la eficiencia de la conversión de biomasa de plantas de pasto en biocombustibles y otros bioproductos, los biólogos vegetales del Laboratorio Nacional Brookhaven del DOE han creado un nuevo tipo de enzimas que optimiza la capacidad de las plantas para desarrollar biomasa.
Estas enzimas alteran las sustancias químicas que forman las paredes celulares de las plantas para brindar acceso a los azúcares que normalmente permanecen encerrados dentro de estructuras intrincadas.
Estos azúcares tienen propiedades únicas para producir combustible.
“El concepto de convertir biomasa en biocombustible parece simple, pero técnicamente es muy difícil liberar los azúcares”, señaló Chang-Jun Liu, biólogo vegetal senior del Brookhaven Lab que dirigió el estudio.
Liu ha estado abordando este problema con enzimas producidas artificialmente conocidas como monolignol 4-O-metiltransferasas (MOMT) durante casi 15 años. Los MOMT tienen la capacidad única de alterar los monolignoles, que son los componentes principales del polímero responsable de la estructura de una planta llamada lignina.
Jugar con la lignina y reducir su presencia en las plantas hace que los azúcares sean más accesibles, ya que la compleja estructura del componente puede impedir la extracción eficiente de azúcares de la celulosa y la hemicelulosa. Esta extracción es clave para la producción de biocombustibles.
30% más azúcar
Los investigadores descubrieron que, en comparación con las plantas no modificadas, podían extraer hasta un 30 por ciento más de azúcar de las plantas que expresaban MOMT porque tenían menos lignina en sus paredes celulares.
“Esto fue una gran diferencia con lo que vimos cuando expresamos las mismas enzimas en los álamos”, señaló Liu. “Los efectos más amplios de la expresión de las enzimas realmente nos sorprendieron”.
Los investigadores ahora esperan determinar si sus enzimas MOMT pueden maximizar la producción de azúcar de diferentes variedades de plantas herbáceas como el sorgo y el bambú.
El trabajo arroja luz sobre cómo los científicos podrían liberar mejor el azúcar contenido en las paredes celulares, mitigando así algunos de los desechos asociados con los cultivos de biomasa no modificados y dando como resultado una mejor producción de biocombustibles.
Fuente: BioEconomía
Ingeniería en Mecánica Industrial
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