Investigadores de la Universidad de Salamanca trabajan para rentabilizar la producción de bioetanol a partir de una levadura modificada genéticamente

Ana Victoria Pérez/DICYT Un equipo de investigación del Departamento de Microbiología y Genética de la Universidad de Salamanca, coordinado por el profesor Ángel Domínguez Olavarri, se encuentra inmerso en un proyecto para mejorar los rendimientos de los procesos de producción de bioetanol, mediante la modificación genética de una levadura implicada en la reacción química necesaria para la obtención de dicho combustible. El proyecto tiene una duración de dos años, y se desarrolla en colaboración con la empresa Transformación de Materiales Metálicos (Imecal) y con el Centro de Investigaciones Energéticas Medioambientales y Tecnológicas (Ciemat). 

El propio Ángel Domínguez explica para DICYT el desarrollo de este proyecto de investigacióin: "Aunque ya se está produciendo bioetanol con unos rendimientos aceptables a partir de biomasa lignocelulósica (principalmente paja), las tres entidades implicadas en el proyecto creemos posible optimizar el proceso. La biomasa lignocelulósica constituye una fuente de azúcares abundante y barata, cuya utilización puede mejorar la calidad del bioetanol combustible creando una nueva industria que pueda competir en un mercado abierto con los productos derivados del petróleo".

En la actualidad el proceso de producción de bioetanol se desarrolla utilizando una serie de bacterias que son capaces de convertir en etanol los azúcares presente en la paja. "En nuestro caso vamos a sustituir las bacterias por cepas especificas de la levadura denominada Kluyveromyces que, a su vez, modificaremos genéticamente para potenciar la capacidad de trasnformación de azúcares que tiene este organismo", comenta el profesor Domínguez. Un reto que los investigadores de la Universidad de Salamanca afrontan con ventaja, puesto que su equipo ya ha secuenciado detalladamente el genoma de Kluyveromyces en trabajos anteriores, lo que ha servido a los investigadores para y detectar que la levadura posee la capacidad trasnformar en etanol azúcares como la pentosa, la silosa o la arabinosa.

Cepas mejoradas

"Se trata de azúcares que la mayor parte de las levaduras no pueden transformar. El problema es que esta capacidad de aprovechamiento de los azúcares depende de una enzima denominada xilitol-deshidrogenasa y, por el momento, sabemos que la levadura produce dicha enzima en cantidades muy pequeñas", expone Domínguez Olavarri. "Nuestra intención es ahora utlizar técnicas de mutagénesis dirigida que nos permitan insertar en el genoma de Kluyveromyces, el gen que codifica esta enzima, potenciando así la producción de xilitol-deshidrogenasa, y en consecuencia la capacidad de transformación de azúcares de nuestra levadura".

Un segundo objetivo de las investigaciones es analizar el comportamiento de las nuevas levaduras modificadas genéticamente, con el fin de seleccionar las cepas que presentan mejoras más competitivas e incorporarlas posteriormente al proceso de sacarificación y fermentación simultánea por el que se convierte la paja en etanol. A ello se suma una línea de trabajo paralela que profundizará en el estudio de microorganismos recombinantes capaces de fermentar azúcares complejos como las hexosas y pentosas.

Experiencias anteriores

El equipo del Departamento de Microbiología y Genética de la Universidad de Salamanca tiene una larga experiencia en el estudio de levaduras con aplicaciones industriales y en su modificación genética. No en vano, el profesor Domínguez ha coordinado proyectos vinculados a iniciativas de investigación europeas como Biotech (1994-1998), en el que el equipo salmantino participó analizando el papel de las levaduras como productores de proteínas. "Nuestra experiencia en este campo ha sido fundamental a la hora de que Imecal se plantease contar con nosotros para este proyecto", explica el profesor Domínguez Olavarri.