La biomasa vegetal contiene un valor calorífico considerable, pero la mayor parte forma paredes celulares robustas, una ventaja evolutiva poco apetitosa que ayudó a los pastos a sobrevivir a los recolectores y prosperar durante más de 60 millones de años.

El problema es que esta solidez aún los hace menos digeribles en el rumen de las vacas y ovejas y difíciles de procesar en las refinerías de bioenergía para combustible de etanol.

Pero ahora un equipo multinacional de investigadores, del Reino Unido, Brasil y EE. UU., ha identificado un gen implicado en el endurecimiento de las paredes celulares cuya supresión aumentaba la liberación de azúcares hasta en un 60%. Sus hallazgos se informan hoy en Nuevo fitólogo .

"El impacto es potencialmente global, ya que todos los países utilizan cultivos de pastos para alimentar a los animales y varias plantas de biocombustible de todo el mundo utilizan esta materia prima". "dice Rowan Mitchell, un biólogo de plantas en Rothamsted Research y colíder del equipo.

"Solo en Brasil, los mercados potenciales para esta tecnología fueron valorados el año pasado en R $ 1300M ($ 400M) para biocombustibles y R $ 61M para ganado forrajero, "dice Hugo Molinari, Investigador Principal del Laboratorio de Genética y Biotecnología de Embrapa Agroenergy, parte de la Corporación Brasileña de Investigación Agropecuaria (Embrapa) y el otro colíder del equipo.

Cada año se producen miles de millones de toneladas de biomasa a partir de cultivos de pastos, señala Mitchell, y un rasgo clave es su digestibilidad, lo que determina qué tan económico es producir biocombustibles y qué tan nutritivo es para los animales. Mayor rigidez de la pared celular, o ferulilación, reduce la digestibilidad.

"Identificamos genes específicos de gramíneas como candidatos para controlar la ferulilación de la pared celular hace 10 años, pero ha resultado muy difícil demostrar este papel, aunque muchos laboratorios lo han intentado, ", dice Mitchell." Ahora proporcionamos la primera evidencia sólida para uno de estos genes ".

En las plantas genéticamente modificadas del equipo, un transgén suprime el gen endógeno responsable de la ferulilación hasta aproximadamente el 20% de su actividad normal. De este modo, la biomasa producida está menos feruloilada de lo que sería en una planta sin modificar.

"La supresión no tiene un efecto evidente sobre la producción de biomasa de la planta o sobre la aparición de las plantas transgénicas con menor ferulilación, "señala Mitchell." Científicamente, ahora queremos averiguar cómo el gen media la ferulilación. De ese modo, podemos ver si podemos hacer que el proceso sea aún más eficiente ".

Los hallazgos son, sin duda, una bendición en Brasil, donde una floreciente industria de la bioenergía produce etanol a partir de las sobras no alimentarias de otros cultivos de pastos, como rastrojo de maíz y residuos de caña de azúcar, y de la caña de azúcar cultivada como cultivo energético específico. El aumento de la eficiencia de la producción de bioetanol lo ayudará a reemplazar los combustibles fósiles y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

"Económica y medioambientalmente, Nuestra industria ganadera se beneficiará de una alimentación más eficiente y nuestra industria de biocombustibles se beneficiará de la biomasa que necesita menos enzimas artificiales para descomponerla durante el proceso de hidrólisis. "señala Molinari.

Para John Ralph, coautor y pionero de campo, el descubrimiento ha sido ganado con mucho esfuerzo y hace tiempo que se debió. "Varios grupos de investigación 'tenían la proteína / gen de ferulilación de forma inminente', y eso fue hace unos 20 años, ", señala el profesor de bioquímica en la Universidad de Wisconsin-Madison y en el Centro de Investigación de Bioenergía de los Grandes Lagos del Departamento de Energía de EE. UU.

"Nuestro grupo se ha interesado, desde principios de la década de 1990, en ferular la reticulación en las paredes celulares de las plantas y desarrolló los métodos de RMN que fueron útiles en la caracterización aquí, ", señala Ralph." Este ha sido uno difícil de descubrir ".