Un equipo con participación del CSIC desarrolla una lignina más degradable que permite reducir los costes para obtener biocombustibles, pasta de papel y reactivos químicos
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Lunes 26 de mayo de 2014 | CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS
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Un equipo de investigadores con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desarrollado un tipo de planta transgénica con ligninas fácilmente degradables, lo que permite obtener con mayor eficacia materiales renovables como biocombustibles, pasta de papel, reactivos químicos y otros productos. Los resultados de la investigación se han publicado en la revista Science.
La principal fuente de materiales renovables del planeta se encuentra en los materiales lignocelulósicos. Estos se componen principalmente de tres polímeros estructurales: celulosa, lignina y hemicelulosas. “Desde el punto de vista industrial, la parte más atractiva son los carbohidratos, a partir de los cuales se pueden obtener biocombustibles, pasta de papel y reactivos químicos, entre otros productos”, según explica el investigador del CSIC Jorge Rencoret, del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla. Pero la lignina impide el acceso a los carbohidratos, por lo que es necesario degradarla antes.
La principal fuente de materiales renovables del planeta se encuentra en los materiales lignocelulósicos. Estos se componen principalmente de tres polímeros estructurales: celulosa, lignina y hemicelulosas. “Desde el punto de vista industrial, la parte más atractiva son los carbohidratos, a partir de los cuales se pueden obtener biocombustibles, pasta de papel y reactivos químicos, entre otros productos”, según explica el investigador del CSIC Jorge Rencoret, del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla. Pero la lignina impide el acceso a los carbohidratos, por lo que es necesario degradarla antes.
La eliminación de la lignina requiere tratamientos drásticos. Implican grandes cantidades de energía y reactivos químicos, por lo que conlleva costes importantes. Una alternativa para reducir estos costes consiste en conseguir plantas transgénicas con ligninas más fáciles de degradar.
Con ese objetivo, un equipo de investigadores ha manipulado genéticamente con éxito un híbrido de chopo (Populus alba x grandidentata) para que sea capaz sintetizar nuevos monómeros de lignina (coniferil y sinapil ferulatos), que, al ser incorporados en los polímeros, dan lugar a ligninas más fáciles de romper y degradar.
La adaptación de las plantas para que empleen estos nuevos monómeros conjugados fáciles de degradar es una forma innovadora y prometedora de producir plantas "diseñadas para la deconstrucción". El estudio, dirigido y coordinado por el profesor John Ralph, de la Universidad de Wisconsin-Madison, se ha llevado a cabo con la colaboración de investigadores del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología del CSIC, y las universidades de Michigan y British Columbia.
Referencia bibliográfica
C. G. Wilkerson, S. D. Mansfield, F. Lu, S. Withers, J.-Y. Parka, S. D. Karlen, E. Gonzales-Vigil, D. Padmakshan, F. Unda, J. Rencoret, J. Ralph. Monolignol Ferulate Transferase Introduces Chemically Labile Linkages into the Lignin Backbone. Science. DOI: 10.1126/science.1250161
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