La modificación genética no es una novedad en el campo de la investigación con fines bioenergéticos. Álamos, tabaco y maíz, entre otros, han pasado por laboratorios de todo el mundo con este fin. Ahora es un hongo el que protagoniza el trabajo de Unicamp y LNBR para dar con la enzima o cóctel enzimático que convierta de una manera rentable y eficiente los hidratos de carbono de la paja y del bagazo de la caña de azúcar en azúcares sencillos, básicos para la producción de etanol de segunda generación o avanzado.
Los investigadores descubrieron que un hongo de la Amazonia de la especie Trichoderma harzianum produce una enzima (una proteína denominada β-glucosidasa) “con potencial para erigirse como la más importante en un cóctel enzimático”. “Actúa en la etapa final de la degradación de la biomasa y produce glucosa libre para su fermentación y su transformación en etanol”, afirman en la información de Fapesp/Dicyt.
Pero los científicos, entre los que se encuentra Clelton Aparecido dos Santos, del Centro de Biología Molecular e Ingeniería Genética de la Unicamp con beca de la Fundación de Apoyo a la Investigación Científica del Estado de São Paulo (Fapesp), también observaron que “esa misma glucosa producida debido a la reacción enzimática inhibía la actividad de la β-glucosidasa”.
Obstáculos salvados con la modificación genética
Dos Santos asegura que constataron igualmente que “la excelente actividad de catálisis de la proteína ocurría a cuarenta grados. Esto constituye otro obstáculo para empleo de esta enzima, pues, en ambientes industriales, la hidrólisis enzimática de la biomasa se efectúa a temperaturas más altas, generalmente de alrededor de cincuenta grados”.
A partir de aquí comenzaron a realizar análisis de la estructura de la enzima combinados con técnicas de genómica y de biología molecular para modificar dicha estructura y solucionar estos problemas. El objetivo fue “aumentar de forma considerable su eficiencia para degradar biomasa”.
Y lo consiguieron: “los resultados de los análisis indicaron que la enzima modificada presentó una eficiencia catalítica un trescientos por cien mayor que la proteína silvestre, y se volvió más tolerante a la glucosa, promoviendo así un aumento significativo de la liberación de azúcar de todas las fuentes de biomasa vegetal testeadas. Asimismo, la mutación incrementó la estabilidad térmica de la enzima durante la fermentación”.
