Investigadores del CNPEM en SP descubren una enzima en el sistema digestivo de capibaras que puede posibilitar la producción de Etanol además de otros usos en el sector alimentario
En Campinas (SP), investigadores del Centro Nacional de Investigaciones en Energía y Materiales, vinculado al Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación (CNPEM) descubrieron que es posible producir biocombustibles, como el etanol, a partir de dos familias de enzimas, que están ligados en la digestión de los capibaras. El descubrimiento fue anunciado el miércoles (2). Los investigadores de SP utilizaron técnicas avanzadas de la ciencia moderna. Para averiguar cómo funciona el proceso digestivo en el carpincho, un animal que se alimenta principalmente de plantas herbáceas como la caña de azúcar y plantas acuáticas, fue necesario utilizar una de las líneas de luz de sincrotrón del acelerador de partículas Sirius.
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Entiende cómo fue el descubrimiento para producir etanol con la ayuda de capibaras
El trabajo de los investigadores del CNPEM en SP partió de una sospecha inicial. Debido a que los capibaras están acostumbrados a utilizar la caña de azúcar como alimento en Brasil, habrían incorporado en su microbioma intestinal bacterias que pueden adaptarse y digerir este tipo de biomasa de manera más eficiente. Los científicos realizaron una especie de censo para encontrar y mapear los microorganismos.
En este proceso se utilizaron análisis integrados multiómicos, incluida la reconstrucción metabólica y la secuenciación de ADN y ARN. Con la ayuda de Sirius, poco a poco se fue reduciendo el foco hasta alcanzar una escala atómica. Como resultado, los investigadores del CNPEM descubrieron detalles sin precedentes de la composición, estructura y procesos enzimáticos involucrados en la digestión de las fibras vegetales.
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La degradación de la celulosa la llevan a cabo bacterias del filo Fibrobacter, mientras que las pectinas y hemicelulosas son procesadas por varias CAZimas, descubiertas en genomas del filo Bacteroidetes.
CAZymes descubiertas por investigadores del CNPEM de SP
Conocidas como enzimas activas de carbohidratos, las CAZimas son proteínas muy favorables para su uso en procesos biotecnológicos, como la producción de etanol y también de otros biocombustibles, materiales a partir de biomasa e incluso en la industria alimentaria.
Los investigadores del CNPEM en SP descubrieron dos nuevos tipos de estas enzimas en el sistema digestivo de los carpinchos, siendo uno un nuevo módulo de unión a carbohidratos ligado al reconocimiento de xilanos (CBM89) y también una nueva familia de hidrolasas glucosídicas con actividad Beta-galactosidasa , más conocido como GH173.
Este segundo, encontrado en capibaras, resultó especialmente interesante para ser utilizado en procesos dirigidos al sector alimentario, actuando principalmente en la metabolización de los derivados lácteos. La primera es favorable para incorporarse a plataformas enzimáticas que ya se están perfeccionando, con aplicaciones en la producción de combustibles, como etanol, biomateriales e incluso alimentos.
¿Etanol de maíz?
Además de este descubrimiento de investigadores del CNPEM en SP, con capibaras, un planta en Paraná decidió innovar por falta de caña de azúcar, produciendo etanol a partir de maíz. Incluso con baja producción, de las 19 plantas, una en Jandaia do Sul es la única que todavía produce combustible.
La planta es capaz de moler alrededor de 600 toneladas de maíz por día y con cada tonelada es posible producir alrededor de 400 litros de combustible. Con caña de azúcar sólo es posible producir 80 litros. Además, con el maíz se necesitan menos empleados, apenas 100. Tres veces menos que con la caña de azúcar, que requiere 300 empleados.