Garantizar el suministro de alimentos a la población mundial en constante crecimiento y, al mismo tiempo, proteger el medio ambiente son a menudo objetivos contradictorios.
por la Universidad Técnica de Munich
Ahora, investigadores de la Universidad Técnica de Munich (TUM) han desarrollado con éxito un método para la fabricación sintética de proteína nutricional utilizando un tipo de fotosíntesis artificial. La industria de alimentos para animales es el principal impulsor de la gran demanda de grandes volúmenes de proteína nutricional, que también es adecuada para su uso en productos sustitutos de la carne.
Un grupo dirigido por el Prof. Volker Sieber en el TUM Campus Straubing for Biotechnology and Sustainability (TUMCS) ha logrado producir el aminoácido L-alanina, un componente esencial de las proteínas, a partir del gas CO 2 , nocivo para el medioambiente.
Su proceso biotecnológico indirecto implica metanol como intermediario. Hasta ahora, la proteína para la alimentación animal se ha producido típicamente en el hemisferio sur con requisitos de espacio agrícola a gran escala y consecuencias negativas para la biodiversidad. El artículo se publica en la revista Chem Catalysis .
El CO 2 , que se elimina de la atmósfera, primero se convierte en metanol usando electricidad verde e hidrógeno. El nuevo método convierte este intermedio en L-alanina en un proceso de varias etapas utilizando enzimas sintéticas; el método es extremadamente efectivo y genera rendimientos muy altos. La L-alanina es uno de los componentes más importantes de la proteína, que es esencial para la nutrición tanto de humanos como de animales.
El Prof. Sieber, de la Cátedra TUM de Química de Recursos Biogénicos, explica: «En comparación con el cultivo de plantas, este método requiere mucho menos espacio para crear la misma cantidad de L-alanina, cuando la energía utilizada proviene de fuentes de energía solar o eólica. El uso más eficiente del espacio significa que se puede usar un tipo de fotosíntesis artificial para producir la misma cantidad de alimentos en una cantidad significativamente menor de acres. Esto allana el camino para una menor huella ecológica en la agricultura».
La fabricación de L-alanina es solo el primer paso para los científicos. «También queremos producir otros aminoácidos a partir de CO 2 utilizando energía renovable y aumentar aún más la eficiencia en el proceso de realización», dice la coautora Vivian Willers, quien desarrolló el proceso como candidata a doctorado en TUM Campus Straubing. Los investigadores añaden que el proyecto es un buen ejemplo de cómo la bioeconomía y la economía del hidrógeno en combinación pueden hacer posible lograr una mayor sostenibilidad.
Más información: Vivian Pascal Willers et al, Síntesis de L-alanina enzimática libre de células a partir de metanol verde, Chem Catalysis (2023). DOI: 10.1016/j.checat.2022.100502
