Los científicos imperiales han mejorado el proceso de usar la biología para fabricar productos como combustibles, plástica, medicamentos, y cosmética.

Esto podría conducir a una producción de biocombustible más barata y respetuosa con el medio ambiente y a un reciclaje de plástico más eficiente.

Bioprocesamiento, que utiliza células vivas o sus componentes para fabricar productos como biocombustibles, plástica, medicamentos, y cosmética, consume mucho tiempo y es caro.

Ahora, Los científicos imperiales dicen que pueden descomponer la biomasa de origen vegetal 30 veces más rápido de lo que es posible actualmente.

Dr. Alex Brogan, del Departamento de Ingeniería Química del Imperial College de Londres, y colegas modificaron la enzima glucosidasa, que ayuda a descomponer los carbohidratos complejos en la biomasa, como la celulosa de las células vegetales, en sus unidades básicas, glucosa. Luego, la glucosa se puede fermentar para producir etanol, una forma de biocombustible.

La liberación de glucosa de la celulosa es actualmente la parte más cara y que requiere más tiempo del proceso. Esto se debe en parte a que las enzimas suelen dejar de funcionar a temperaturas superiores a 70 ° C y cuando se encuentran en disolventes industriales como líquidos iónicos. Sin embargo, si la enzima pudiera funcionar en temperaturas más altas y líquidos iónicos, las condiciones acelerarían el proceso.

Para hacer que la glucosidasa sea más robusta, El Dr. Brogan y sus colegas alteraron su estructura química para permitirle soportar temperaturas de hasta 137 ° C. La alteración también significó que podrían usar la enzima en líquidos iónicos en lugar del agua habitual, y que podrían usar una enzima en lugar de tres.

Descubrieron que el efecto combinado de la resistencia al calor y la solubilidad en líquidos iónicos aumentaba 30 veces la producción de glucosa. Si la técnica se adopta a gran escala, las emisiones de carbono relacionadas con el combustible podrían reducirse entre un 80 y un 100 por ciento.

Los hallazgos se publican hoy en Química de la naturaleza .

El autor principal, el Dr. Brogan, dijo:"Hemos hecho que el bioprocesamiento sea más rápido, lo que requerirá menos equipo y reducirá la huella de carbono. Una de las principales ventajas de esto será el aumento de la producción de biocombustibles, lo que podría ayudar a que los biocombustibles se generalicen más como resultado ".

Los biocombustibles son combustibles hechos de materia viva como plantas, también llamado biomasa. Son mejores para el medio ambiente que los combustibles fósiles como el carbón y el gas porque están hechos de fuentes renovables y emiten mucho menos dióxido de carbono en general.

El autor principal, Dr. Jason Hallett, también del Departamento de Ingeniería Química de Imperial, dijo:"Usando biocombustibles hechos de almidón de maíz, árboles y otras materias vegetales para vehículos e incluso la generación de electricidad podrían reducir enormemente las emisiones de carbono ".

La alteración podría aplicarse a una amplia variedad de enzimas, para una amplia gama de aplicaciones, como fabricar combustibles a partir de desechos y reciclar plásticos, y puede hacer que el bioprocesamiento sea más eficiente.

"Conversión biocatalítica homogénea no acuosa de polisacáridos en líquidos iónicos usando glucosidasa modificada químicamente" por Alex P. S. Brogan, Liem Bui-Le y Jason P. Hallett, se publica el 15 de junio de 2018 en Química de la naturaleza .