Explorando el mundo de los microbios para mejorar la producción del biocombustible

Con la ayuda de algunos materiales del rumen de una vaca, científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) están desarrollando nuevas maneras de degradar las fibras de plantas para conversión en biocombustible. 

 

Para convertir el rastrojo de maíz y el césped Panicum virgatum en biocombustible, se tiene que degradar las fibras de la planta para extraer los azucares. Pero los polímeros de las paredes celulares son conectados en maneras que resisten la degradación, según Dominic Wong, quien es químico el Centro de Investigación de la Región Occidental mantenido por el ARS en Albany, California. 

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés), y esta investigación apoya la prioridad del USDA de promover el desarrollo de nuevas fuentes de bioenergía.

Estudios previos han mostrado que un grupo especial de enzimas llamadas las feruloil esterasas (FAEs por sus siglas en inglés) tienen la capacidad de degradar los enlaces claves entre los polímeros, y que las enzimas son producidas por ciertos tipos de microbios que degradan los materiales vegetales.

Wong colectó la población microbiana del rumen de una vaca, y estudió su composición genética para identificar los genes que producen las enzimas FAEs.

Trabajando en colaboración con colegas de la empresa Cargill, Wong ha aislado, secuenciado y clonado 12 genes que pueden ser introducidos en las bacterias Escherichia coli para producción de las enzimas. Luego se pueden utilizar estas enzimas para descomponer la red de polímeros en las paredes celulares de la planta.

Wong y los investigadores de Cargill están solicitando una patente provisional sobre los genes y las enzimas FAEs. Además de aumentar la eficacia de la conversión de biomasa en biocombustible, las enzimas también pueden ser utilizadas para aumentar la digestibilidad y las cualidades nutritivas del pienso, facilitar el desarrollo de suplementos nutricionales, y facilitar el desarrollo de otros productos de valor añadido.