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Investigadores del CNPEM de SP descubren una enzima en el sistema digestivo de los carpinchos que puede hacer posible la producción de etanol además de otras utilizaciones en el sector alimentario
En Campinas (SP), investigadores del Centro Nacional de Pesquisa en Energía y Materiales, vinculado al Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovaciones (CNPEM) descubrieron que es posible producir biocombustible, como el etanol, a partir de dos familias de enzimas, que están ligadas a la digestión de los carpinchos. El descubrimiento fue divulgado este miércoles (2). Los investigadores de SP utilizaron técnicas avanzadas de la ciencia moderna. Para descubrir cómo funciona el proceso digestivo del carpincho, un animal que se alimenta, principalmente, de plantas gramíneas como la caña de azúcar y plantas acuáticas, fue necesario utilizar una de las líneas de luz sincrotrón del acelerador de partículas Sirius.
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Entiende cómo fue el descubrimiento para producir etanol con la ayuda de los carpinchos
El trabajo de los investigadores del CNPEM de SP surgió de una sospecha inicial. Debido a que los carpinchos están acostumbrados a utilizar la caña como alimento en Brasil, habrían incorporado, en su microbioma intestinal, bacterias que pueden adaptarse y digerir de forma más eficiente este tipo de biomasa. Los científicos realizaron una especie de censo con el objetivo de encontrar y mapear los microorganismos.
Se utilizaron en este proceso análisis integrados multi-ómicos, incluyendo reconstrucción metabólica y secuenciación de ADN y ARN. Con la ayuda de Sirius, poco a poco el enfoque fue disminuyendo hasta llegar a la escala atómica. Como resultado, los investigadores del CNPEM descubrieron detalles inéditos de la composición, estructura y procesos enzimáticos de la digestión de fibras vegetales.
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La degradación de la celulosa es realizada por bacterias del filo Fibrobacter, mientras que las pectinas y hemicelulosa son procesadas por varias CAZymes, descubiertas en genomas del filo Bacteroidetes.
CAZymes descubiertas por los investigadores del CNPEM de SP
Conocidas como enzimas activas en carbohidratos, las CAZymes son proteínas muy favorables para su uso en procesos biotecnológicos, como es el caso de la producción de etanol y otros biocombustibles, materiales a partir de biomasa e incluso en la industria alimentaria.
Los investigadores del CNPEM de SP descubrieron dos nuevos tipos de estas enzimas en el sistema digestivo de los carpinchos, siendo un nuevo módulo de unión a carbohidratos ligado al reconocimiento de xilanes (CBM89) y también una nueva familia de hidrolasas glicosídicas con actividad de Beta-galactosidasa, más conocida como GH173.
Esta segunda, encontrada en los carpinchos, se presentó particularmente interesante para ser utilizada en procesos dirigidos al sector de alimentos, actuando, principalmente, en la metabolización de derivados de leche. La primera es favorable para ser incorporada a plataformas enzimáticas que ya están siendo perfeccionadas, con aplicaciones en la producción de combustibles, como el etanol, biomateriales e incluso alimentos.
¿Etanol a partir del maíz?
Además de este descubrimiento de los investigadores del CNPEM de SP, con los carpinchos, una central en Paraná decidió innovar ante la falta de caña de azúcar, produciendo etanol a partir del maíz. Aunque con una producción baja, de las 19 centrales, una en Jandaia do Sul es la única que aún produce el combustible.
La central es capaz de moler alrededor de 600 toneladas de maíz por día y con cada tonelada, es posible producir cerca de 400 mil litros de combustible. Con la caña de azúcar, solo es posible producir 80 mil litros. Además, con el maíz, se necesitan menos empleados, solo 100. Tres veces menos que los de caña, que requiere 300 colaboradores.
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