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Desarrollan una biblioteca de enzimas para la producción de bioetanol

Investigadores del INTA lograron reconocer las enzimas activas sobre carbohidratos y crearon un portfolio de enzimas recombinantes.

10.10.2019
Adriana Sanchez
Adriana
Sanchez

En el desarrollo de biocombustibles de segunda generación, investigadores del Instituto de Biotecnología del INTA crearon un portfolio de enzimas celulolíticas bacterianas y fúngicas que permiten transformar la biomasa residual de la producción agropecuaria.

A partir del estudio del genoma y del conjunto de proteínas secretadas –secretoma– de aislamientos bacterianos celulolíticos nativos de la Argentina, lograron reconocer las enzimas activas sobre carbohidratos y además, desarrollar y caracterizar una biblioteca de enzimas recombinantes.

“Estudiamos cómo las bacterias y los hongos degradan los polisacáridos, es decir, las estructuras de resistencia que tienen las plantas”, señaló Eleonora Campos, del Instituto de Biotecnología del Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias (CNIA) y añadió que “las bacterias y hongos aprovechan la biomasa residual disponible en los campos como paja de caña de azúcar, trigo, cebada y también el marlo de maíz, entre otros”.

En la misma linea, destacó que el desarrollo es posible porque “nuestro país cuenta con mucha biomasa residual de origen agronómico que se genera en el campo y en procesos agroindustriales, como la producción de azúcar a partir de la caña de azúcar que genera bagazo y puede ser aprovechado”.

El portfolio de enzimas permite conocer cómo actúan, cuáles son sus características y en qué procesos pueden aplicarse.

Los científicos reconocen que el mecanismo es a través de la secreción de enzimas sobre los polisacáridos, pero su nueva inquietud es conocer si se pueden producir y usar; y cuáles son  las necesarias para la degradación de la biomasa y así obtener una mayor eficiencia en el rendimiento del bioetanol.

Estas enzimas, entre otros usos, permiten generar polisacáridos cortos –xilooligosacáridos– que pueden tener “función prebiótica cuya utilidad, en condición de suplemento dietario, estaría en mejorar la digestibilidad de los alimentos para humanos y animales”, remarcó Campos.

El equipo de investigación: Mercedes Garrido, Silvina Ghio, Ornella Ontañon, Eleonora Campos y Florencia Piccinni.

A partir de estos micoorganismos que degradan la pared celular vegetal, trabajaron para secuenciar su información genética y caracterizar las proteínas que secretan, clonarlas y expresarlas de manera recombinante para poder estudiarlas.

Etanol de segunda generación

En etapa de desarrollo en el mundo entero, la generación de biocombustibles ya cuenta con plantas a escala piloto y demostrativas y muy pocas a escala comercial. Recientemente en Brasil se inauguró una instalación que utiliza bagazo de azúcar.

Y si bien aún no se lo considera como una inversión comercial atractiva, los especialistas reconocen la necesidad de que sea viable técnicamente a un costo razonable. Donde los pasos más importantes están en el pretratamiento de la biomasa, en la capacidad de hidrolítica enzimática y en investigación, tanto para mejorar los cócteles enzimáticos como para desarrollar nuevos.

Para Campos, el impulso que se le dio desde el INTA a la investigación en enzimas “nos permitió conocer en detalle los procesos de deconstrucción de los polisacáridos”. Este conocimiento generado derivó en líneas de investigación que ya permiten aprovechar la biomasa en múltiples aplicaciones.

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