Las bacterias amantes del azúcar pueden alimentar nuestros futuros automóviles

Las bacterias amantes del azúcar pueden alimentar nuestros futuros automóviles
Crédito de la imagen: iStock

Es como la alquimia moderna: convertir el azúcar en un ácido graso, que luego puede convertirse en hidrocarburos de la gasolina llamados olefinas.

Pero los científicos han hecho exactamente eso.

Los investigadores, en un nuevo artículo publicado en Nature Chemistry, afirman aprovechar las maravillas de la biología y la química para convertir la glucosa (una forma de azúcar) en olefinas (un tipo de hidrocarburo y uno de los varios tipos de moléculas que componen la gasolina).

Aunque las olefinas solo constituyen un pequeño porcentaje de las moléculas de la gasolina tal como se fabrica ahora, los bioquímicos Zhen Q. Wang, autor principal del estudio, creen que el proceso que ideó el equipo puede modificarse en el futuro para producir otros tipos de hidrocarburos, incluidos algunos. de los otros componentes de la gasolina. También menciona que las olefinas tienen aplicaciones no combustibles, como en lubricantes industriales y como precursores de polímeros.

Para hacer su investigación, comenzaron administrando glucosa a cepas de E. coli que no son dañinas para los humanos.

“Estos microbios son adictos al azúcar, incluso peores que nuestros hijos”, bromea Wang.

LAS BACTERIAS QUE HAN SIDO GENÉTICAMENTE DISEÑADAS PUEDEN CONVERTIR LA GLUCOSA EN UN ÁCIDO GRASO, QUE ENTONCES PUEDE SER TRANSFORMADO EN HIDROCARBUROS LLAMADOS OLEFINAS. LOS CIENTÍFICOS CRECEN ESAS BACTERIAS AGREGANDO LOS MICROBIOS A Frascos LLENOS DE NUTRIENTES (EL CALDO AMARILLO) Y SE AGITAN EN UNA INCUBADORA PARA FOMENTAR EL FLUJO DE OXÍGENO.

Las cepas de E. coli utilizadas en los estudios se modificaron genéticamente para producir un conjunto de cuatro enzimas que convierten la glucosa en ácidos grasos 3-hidroxi. A medida que las bacterias digirieron la glucosa, también comenzaron a producir ácidos grasos.

Los investigadores emplearon un catalizador llamado pentóxido de niobio (Nb2O5) para cortar secciones indeseables de los ácidos grasos en un proceso químico, dando como resultado olefinas como producto final.

Los científicos descubrieron las enzimas y los catalizadores por ensayo y error, evaluando muchos compuestos con características que se adaptaban a la tarea en cuestión.

“Combinamos lo que la biología puede hacer mejor con lo que la química puede hacer mejor, y los reunimos para crear este proceso de dos pasos”, dijo Wang.

“Con este método, pudimos producir olefinas directamente a partir de la glucosa”.

“La fabricación de biocombustibles a partir de recursos renovables como la glucosa tiene un gran potencial para promover la tecnología de energía verde”, dijo el autor del estudio.

“La glucosa es producida por las plantas a través de la fotosíntesis, que convierte el dióxido de carbono (CO2) y el agua en oxígeno y azúcar. Entonces, el carbono en la glucosa, y luego en las olefinas, es en realidad del dióxido de carbono que se ha extraído de la atmósfera ”, explicó Wang.

Sin embargo, se necesita investigación adicional para determinar los beneficios de la nueva tecnología y si se puede ampliar económicamente para la producción de biocombustibles u otros productos. Una de las primeras preocupaciones a abordar es cuánta energía requiere el proceso de generación de olefinas; si el costo de la energía es prohibitivamente alto, la tecnología debe optimizarse para que sea comercialmente viable.

Además, los científicos se centran en mejorar el rendimiento. Actualmente, explicó Wang, se requieren 100 moléculas de glucosa para producir aproximadamente 8 moléculas de olefina. Ella espera mejorar esa proporción alentando a E. coli a crear más ácidos grasos 3-hidroxi por gramo de glucosa ingerida.

El estudio representa un importante paso adelante en los esfuerzos por desarrollar biocombustibles sostenibles.

Fuente: 10.1038 / s41557-021-00820-0

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Source: Revyuh by www.revyuh.com.

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