lunes, 26 de marzo de 2012

Bacterias en fuentes termales para hacer biocombustibles

La investigación que se está realizando acerca de ciertas bacterias descubiertas en aguas termales de Yellowstone podría conducir a la producción comercialmente viable de etanol en vegetales como la hierba Panicum virgatum.

La producción actual de etanol se basa en el uso de costosas enzimas que descomponen los materiales complejos de las plantas para liberar azúcares que se fermentan dando lugar a etanol. De ahí que se trabaje en el desarrollo de una alternativa más barata, el bioprocesamiento consolidado, un proceso muy optimizado que utiliza microorganismos para descomponer la biomasa resistente.

El equipo de Richard Giannone del Laboratorio Nacional de Oak Ridge en Estados Unidos, ha examinado a un microorganismo candidato: Caldicellulosiruptor obsidiansis, una bacteria descubierta por los científicos del Centro de Ciencia Bioenergética (BESC, por sus siglas en inglés) en aguas termales del Parque Nacional estadounidense de Yellowstone. El microorganismo, habitual allí y que prospera en temperaturas muy altas, descompone con eficacia el material orgánico como ramitas y hojas en su ambiente natural, y los científicos esperan transferir esta capacidad a tanques de producción de biocombustibles.

El equipo del BESC realizó un análisis comparativo de proteínas de bacterias C. obsidiansis, cultivadas en cuatro fuentes de carbono diferentes, que van desde un azúcar simple a sustratos más complejos como la celulosa pura y finalmente la hierba de la especie Panicum virgatum. La sucesión de sustratos de carbono permitió a los investigadores comparar cómo el organismo procesa materiales cada vez más complejos.
Los investigadores encontraron que al crecer sobre hierba de la especie Panicum virgatum, el organismo expresa un conjunto ampliado de proteínas que se encargan específicamente de lidiar con el contenido de hemicelulosa de la planta, incluyendo dos subsistemas que, actuando juntos, promueven la descomposición del material vegetal e importan, por así decirlo, los azúcares resultantes al interior de la célula. Luego, el organismo "activa" ciertas enzimas que participan en el metabolismo de la pentosa a fin de obtener energía utilizable a partir de estos azúcares derivados de la hemicelulosa.
En la investigación también han trabajado Adriane Lochner y Garabed Antranikian, ambos de la Universidad Tecnológica de Hamburgo en Alemania, y Martin Keller, David Graham y Robert Hettich, los tres del Laboratorio Nacional de Oak Ridge.