Algunas de las semillas oleaginosas más conocidas y cultivadas para la producción de biocombustibles han sido durante mucho tiempo la canola, la soja y el girasol, pero los avances bioquímicos harán que cultivos de cobertura como la caléndula y la camelina también proporcionen una fuente de biodiesel mejorado.
Un equipo de investigación de la Universidad Estatal de Kansas dirigido por Timothy Durrett, profesor de bioquímica y biofísica molecular, y Linah Alkotami, PhD, utilizó técnicas de biología sintética para aumentar significativamente la cantidad de acetiltriacilgliceroles, un tipo único de aceite descubierto y adaptado de la caléndula y la camelina a casi -niveles puros.
Estos acetiltriacilgliceroles, o acetil-TAG, son muy útiles debido a su baja viscosidad y eficiencia a bajas temperaturas, un criterio clave para su uso como sustituto del combustible diésel. El equipo publicó sus resultados en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.
«Cuando producimos biodiesel, tomamos aceite vegetal normal y lo convertimos en biodiesel mediante un proceso químico», explica Durrett. “La idea es que con estos acetil TAG el aceite pueda usarse directamente como combustible sin necesidad de procesos químicos adicionales. Entonces, si los agricultores pueden cultivar su propio combustible, es una forma de aumentar su independencia energética».
La ingeniería de semillas oleaginosas ha sido durante mucho tiempo un campo desafiante, dice Durrett. Había muchos lípidos inusuales pero útiles en el mundo vegetal que los bioquímicos encontraron e identificaron con éxito las enzimas que los crearon. El principal problema era determinar cómo adaptar estas enzimas para producir aceites similares y bastante puros en otras plantas.
El grupo de investigación de Durrett ha logrado un gran avance al aumentar uno de los lípidos utilizados para sintetizar acetil-TAG en camelina y springberry a niveles de pureza de aceite de 93% y 98%, respectivamente, significativamente más altos que los niveles de aproximadamente 50% anteriormente comunes.
«Estos niveles son en realidad más altos que en la caléndula y la camelina, donde identificamos este lípido por primera vez, por lo que lograr este nivel de pureza es todo un logro», dijo Durrett.
El siguiente paso del equipo de investigación de Durrett será continuar estudiando estas plantas de camelina y caléndula modificadas para determinar qué otros cambios están ocurriendo.
“Siempre que hacemos estos cambios en la semilla, entendemos que la planta está ‘luchando’ contra estos cambios y todavía estamos trabajando para comprender cómo responden las plantas a estos cambios y cómo podemos controlarlos. Hay muchas preguntas que queremos responder”, dijo Durrett.
Los agricultores están particularmente interesados en estos desarrollos porque, por ejemplo, la milenrama tiene una capacidad notable para pasar el invierno, lo que les permite plantar estos cultivos comerciales a fines del otoño y cosechar a principios de la primavera. Actualmente, estas dos plantas, springberry y camelina, se cultivan principalmente en el norte de Estados Unidos, donde comenzó la mayor parte de la investigación sobre estas plantas, pero Durrett espera que los cultivos se extiendan a más zonas del país a medida que los productores agrícolas aprendan a comercializarlos.
En una asociación separada pero relacionada, Durrett está colaborando con Umut Yucel, profesor asistente de ciencias de los alimentos, para explorar usos potenciales de los aceites de estas plantas en la industria alimentaria y, en general, como emulsionantes y lubricantes.
Fuente y foto: Universidad Estatal de Kansas.
