La conversión en etanol de la xilosa, uno de los azúcares celulósicos más resistentes a dicha conversión, es uno de los grandes retos para el desarrollo de biocarburantes de segunda generación. Aunque incluso investigaciones en España llevadas a cabo por la Universidad de Jaén han resuelto este dilema con el empleo de la bacteria Escherichia coli, científicos de la Universidad de Wisconsin–Madison y del Great Lakes Bioenergy Research Center (Estados Unidos) anuncian que lo han logrado con una super levadura que permitirá duplicar la eficiencia en la producción de biocarburantes.
Para que los biocarburantes celulósicos sean económicamente viables, los microbios tienen que ser capaces de convertir todos los azúcares de una planta, incluyendo la xilosa, en combustible. Así se expresa Trey Sato, investigador principal del trabajo desde el Great Lakes Bioenergy Research Center (GLBRC) y científico asociado de la Universidad de Wisconsin-Madison, tras publicarse el estudio en la revista PLoS Genetics.
En dicho trabajo, el equipo de Sato describe cómo a través del aislamiento de mutaciones genéticas de la levadura que tradicionalmente se usa en la elaboración de pan y cerveza (Saccharomyces cerevislae) consiguen que convierta la xilosa en etanol. Desde el GLBRC aseguran que para descubrir estas mutaciones genéticas los investigadores tuvieron que desenredar millones de años de evolución para esclarecer qué condujo a S. cerevislae a ser tan selectiva en sus hábitos alimenticios.
La producción de enzimas (contenidas en hongos o bacterias) que aceleren la conversión de azucares en etanol es el gran reto de los biocarburantes lignocelulósicos. La xilosa, uno de los azucares esenciales de la madera, era uno de los obstáculos principales debido a su resistencia a dicha conversión, por lo que habitualmente se desechaba como residuo, a pesar de contener cinco átomos de carbono.
El aprovechamiento de estas reservas de carbono es lo que lleva a los investigadores estadounidenses a prever que gracias al aprovechamiento de la xilosa se puede multiplicar por dos la eficiencia en la producción de biocarburantes. En España, el grupo de Ingeniería Química y Ambiental de la Universidad de Jaén (UJA) siguió una investigación similar de conversión de la xilosa en azúcares, pero con el empleo de la bacteria Escherichia coli.
Desde la UJA consiguieron aumentar un 30% la producción del etanol obtenido a partir de restos de poda del olivo, al convertir en este biocarburante todos los azúcares contenidos en los residuos agrícolas, xilosa incluida. Mucho antes, en 2011, el Toyota Biotechlonogy and Afforestation Laboratory de Aichi (Japón) de la multinacional automovilística anunció que gracias al uso de la biotecnología había logrado una recombinación genética y fabricar una nueva cepa de levadura muy eficiente en la fermentación de la xilosa que iba a desempeñar un papel determinante en la producción de etanol celulósico.