La producción de biocombustibles a partir de biomasa vegetal es una fuente de energía muy prometedora, pero los investigadores están tratando de encontrar microbios que degraden fácilmente la lignina recalcitrante que se encuentra en la biomasa vegetal. El análisis genómico y metabolómico completo reciente de una bacteria conocida que degrada la lignina proporciona información sobre cómo se logra esta degradación.

Debido a que el paso inicial de la fabricación de biocombustibles a partir de materia vegetal es la descomposición de lignocelulosa compleja en "bloques de construcción más manejables, "Comprender cómo la naturaleza logra esto es fundamental. Los hallazgos de un nuevo estudio revelan algunas de las herramientas básicas utilizadas por un microbio específico para descomponer la lignocelulosa. Este trabajo proporciona información sobre cómo los procesos industriales pueden lograr la degradación durante la producción de biocombustibles, y cómo se podrían aprovechar también procesos secundarios como la producción de hidrógeno.

La biomasa lignocelulósica representa casi el 90 por ciento del peso seco del material total de biomasa vegetal, y es una composición de celulosa y lignina. La lignina aporta rigidez y resistencia a la putrefacción a las paredes celulares de la madera y la corteza. Es un complejo estructura fenólica reticulada que hace de los biocombustibles derivados de la lignocelulosa una fuente prometedora de energía alternativa, siempre que el material recalcitrante pueda degradarse y los subproductos tóxicos puedan gestionarse. Las especies microbianas que crecen en entornos donde el carbono está disponible principalmente como lignina son prometedoras para encontrar nuevas formas de eliminar la lignina que proteja la celulosa para mejorar la conversión de la lignina en precursores de combustible.

Una especie candidata que puede utilizar lignina para el crecimiento en ausencia de oxígeno es Enterobacter lignolyticus SCF1, una bacteria aislada del suelo de la selva tropical. Un equipo de investigadores de la Universidad de Massachusetts, Amherst; Universidad Santa María de Valparaíso, Chile; y EMSL, el Laboratorio de Ciencias Moleculares Ambientales llevó a cabo un análisis de expresión génica completa de E. lignolyticus SCF1 utilizando la secuenciación de próxima generación para el análisis transcriptómico. Los experimentos se realizaron en células cultivadas en presencia de lignina, con muestras tomadas en tres momentos diferentes durante el crecimiento. Los cultivos con lignina lograron el doble de biomasa celular que los cultivos sin lignina, y degradó el 60 por ciento de la lignina disponible.

Un complemento de enzimas consistente con la alteración de las estructuras químicas presentes en la lignina se reguló positivamente en condiciones modificadas con lignina. Adicionalmente, la asociación de la producción de hidrógeno con la degradación de la lignina sugiere un posible valor añadido a la degradación de la lignina en el futuro.