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Nuevo microorganismo para la biomasa de algas para producir combustibles alternativos

diciembre 12, 2019
Redaccion

La tecnología de biorrefinería utiliza la biomasa como materia prima y la convierte en energía y otros subproductos beneficiosos. 

por la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (POSTECH)

Está llamando la atención como una tecnología ecológica y sostenible para prepararse para el agotamiento de los combustibles fósiles. Sin embargo, los tipos de biomasa que pueden usarse para esta tecnología son muy limitados. Los cultivos de almidón como el maíz se utilizan como biomasa (principalmente glucosa), pero los microorganismos los consumen fácilmente. Dichos procesos tienen limitaciones para satisfacer las crecientes demandas de bioproductos, por ejemplo, el consumo de recursos alimenticios y las capacidades limitadas de cultivo.

Para superar tales limitaciones, el equipo conjunto de investigación de POSTECH y la Universidad Nacional de Seúl desarrolló un nuevo microorganismo, que llamaron Vibrio sp. dhg En su estudio, demostraron con éxito que Vibrio sp. dhg puede ser una plataforma microbiana prometedora para la biorrefinación de macroalgas marrones que pueden reemplazar la biomasa de almidón. Su investigación se publica en la última publicación de la revista de renombre mundial, Nature Communications, el 6 de junio de 2019.

Se han realizado esfuerzos continuos para estudiar la utilización de la biomasa no comestible y se han sugerido las macroalgas pardas como materia prima alternativa. Las macroalgas pardas crecen dos o tres veces más rápido que los cultivos de almidón y solo requieren luz y agua de mar para crecer. Aunque solo se consumen en unos pocos países como Corea, no se comen en la mayoría de los países. Debido a estas ventajas, parecen ser una opción alternativa razonable. Sin embargo, anteriormente no había microorganismos industriales que puedan metabolizar fácilmente los polisacáridos como el ácido algínico en las algas y ha sido difícil desarrollar un proceso para utilizar las algas como biomasa.

Para resolver este problema, el Prof. Gyoo Yeol Jung y su equipo de investigación en POSTECH y el Prof. Sang Woo Seo y su grupo de investigación en la Universidad Nacional de Seúl desarrollaron con éxito un nuevo microorganismo, Vibrio sp. dgh, que puede metabolizar rápidamente el ácido algínico en algas y técnicas de ingeniería genética optimizadas para este nuevo microorganismo basado en el análisis iónico. Además, lograron desarrollar procesos de biorefinería que producen directamente etanol (biocombustible), 2,3-butanodiol (materia prima para plásticos), licopeno (sustancia fisiológicamente activa) y otros productos químicos mediante la manipulación artificial de la vía metabólica de Vibrio sp. dhg

El nuevo microorganismo artificial que encontraron tiene muchas ventajas y trae grandes expectativas de su uso futuro. Por ejemplo, Vibrio sp. dhg no solo puede usar macroalgas marrones como biomasa, sino también otros tipos de biomasa de manera más eficiente que los microorganismos industriales convencionales (E. coli, levadura). Además, su tasa de crecimiento es dos veces más rápida y convierten la biomasa más rápidamente. Por lo tanto, se espera que se utilice para mejorar la eficiencia de los procesos de fermentación microbiana utilizando no solo algas sino también biomasa convencional a base de gluosa.

El profesor Jung, que dirigió el equipo de investigación, explicó: «El microorganismo que encontramos, Vibrio sp. Dhg puede metabolizar rápidamente las fuentes de carbono derivadas de algas. Por lo tanto, puede utilizarse para producir productos químicos de valor agregado ecológicos. Además, puede convertir las materias primas en productos químicos de alto valor agregado excepcionalmente más rápido que el microorganismo industrial existente. Por lo tanto, esperamos que esto mejore en gran medida la eficiencia y la viabilidad económica del proceso de fermentación microbiana que se ha estudiado a nivel mundial «.

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