Las cianobacterias, coloquialmente también llamadas algas azul-verdes, pueden producir petróleo a partir del agua y el dióxido de carbono con la ayuda de la luz. Esto lo demuestra un estudio reciente de la Universidad de Bonn. El resultado es inesperado: hasta ahora,se creía que esta capacidad estaba reservada para las plantas. Es posible que las algas verdeazuladas ahora también se vuelvan interesantes como proveedores de alimento o combustible, especialmente porque no requieren tierra cultivable. Los resultados ya se han publicado en la revista PNAS .
¿Qué tienen en común la colza, el aguacate y el olivo? Todos los humanos los usan como productores de aceite o grasa. Sin embargo, la capacidad de producir aceite a partir de agua y dióxido de carbono con la ayuda de la luz es algo que es esencialmente comúna todas las plantas, desde algas unicelulares hasta secuoyas gigantes. "Ahora hemos demostrado por primera vez que las cianobacterias pueden hacer lo mismo", explica el biólogo Prof. Dr. Peter Dörmann del Instituto de Fisiología Molecular y Biotecnología de las Plantas IMBIO en la Universidad de Bonn. "Fue una sorpresa completa, no solo para nosotros"
Hasta ahora, los expertos habían asumido que las cianobacterias carecen de esta propiedad. Después de todo, en realidad son bacterias, incluso si su nombre trivial "algas azul-verdes" sugiere lo contrario. Por lo tanto, difieren considerablemente de las plantas en muchos aspectos: las cianobacterias están más relacionadasa la bacteria intestinal E. coli que a un olivo. "De hecho, hay informes antiguos en la literatura de que las cianobacterias pueden contener aceite", dice Dörmann. "Pero nunca se han verificado".
El científico ha estado trabajando en IMBIO durante muchos años en una enzima que cataliza uno de los pasos en la síntesis de aceite en las plantas. La enzima es activa en los cloroplastos, los componentes celulares de color verde que son responsables de la fotosíntesis. Es graciasa estos que las plantas pueden producir compuestos químicos ricos en energía con la ayuda de la luz solar.
Muchos científicos sospechan que los cloroplastos provienen originalmente de las cianobacterias. Esto se debe a que, a diferencia de todos los demás grupos de bacterias, también dominan la fotosíntesis típica de las plantas, con la liberación de oxígeno. Según esta teoría, hace más de mil millones de años,una célula vegetal primordial "tragó" una cianobacteria. La bacteria luego vivió en la célula y le suministró productos de fotosíntesis. "Si esta hipótesis del endosimbionte es correcta, entonces la enzima de síntesis de aceite de los cloroplastos podría provenir originalmente de las cianobacterias", explica Dörmann.
enzima de síntesis de aceite similar a la de las plantas
Él buscó esta posibilidad junto con su estudiante de doctorado Mohammed Aizouq. Los científicos buscaron en los genomas de varias cianobacterias un gen que sea similar a la composición genética de la enzima involucrada en la síntesis de aceite vegetal. Con éxito: encontraron un genpara una llamada aciltransferasa en las algas verdeazuladas; la enzima vegetal también pertenece a este grupo. Otras pruebas mostraron que las cianobacterias realmente producen aceite con esta enzima, incluso si es en pequeñas cantidades.
El resultado es, por un lado, interesante desde un punto de vista evolutivo-biológico: muestra que cierta parte de la maquinaria de síntesis de aceite en los cloroplastos de las plantas probablemente se origina en las cianobacterias. Sin embargo, las plantas de hoy usan principalmente otras rutas metabólicaspara producir aceite. Además, el resultado puede abrir nuevas posibilidades para producir alimentos para animales o biocombustibles. Esto se debe a que, a diferencia de las plantas oleaginosas como la colza, las cianobacterias no necesitan tierra cultivable para crecer: un contenedor con medio de cultivo y suficiente luz yel calor es suficiente para ellos
Esto puede hacerlos adecuados para desiertos, por ejemplo, donde pueden usarse para producir aceites para motores de automóviles sin competir con los cultivos alimentarios. Especialmente porque la combustión solo liberaría el dióxido de carbono que las cianobacterias habían extraído previamente del aire durante el aceiteproducción. Los microorganismos contribuirían así a la protección del clima. En cualquier caso, las cianobacterias que viven en los océanos del mundo se unen a cantidades considerables de gases de efecto invernadero. Se estima que sin su contribución, la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera seríados veces más alto
"Experimentos similares ya están en marcha con algas verdes", explica Dörmann. "Sin embargo, estos son más difíciles de mantener; además, no pueden optimizarse biotecnológicamente fácilmente para lograr la tasa de producción de petróleo más alta posible". Esto podría ser diferente con las cianobacteriasLa especie estudiada en la Universidad de Bonn produce solo cantidades muy pequeñas de aceite. "Sin embargo, es bastante posible que otras especies sean considerablemente más productivas", dice el biólogo. Además, las algas azul-verdes pueden modificarse genéticamente con relativa facilidad, de manera similar.a otras bacterias. "Por lo tanto, es ciertamente posible que el rendimiento del petróleo pueda incrementarse significativamente nuevamente con medios biotecnológicos".
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Materiales proporcionado por Universidad de Bonn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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