Los científicos que estudian el sistema digestivo de un curioso crustáceo carnívoro han descubierto que puede ser la clave para convertir la madera en biocombustible de forma sostenible.

Los gribble son pequeños invertebrados marinos que han evolucionado para desempeñar un papel ecológico importante comiendo los abundantes suministros de madera arrastrada al mar desde los estuarios de los ríos.

También pueden ser una especie de amenaza marina, consumiendo la madera de embarcaciones y muelles y provocando daños considerables en el proceso.

Hasta ahora, la cuestión de cómo el gribón atraviesa la lignina, el recubrimiento altamente resistente que envuelve los polímeros de azúcar que componen la madera, ha sido un misterio.

El equipo de científicos, dirigido por la Universidad de York, estudió el intestino trasero del gribble, y descubrió que las hemocianinas, las mismas proteínas que hacen que la sangre de los invertebrados sea azul, son cruciales para su capacidad de extraer azúcares de la madera.

El descubrimiento acerca a los investigadores un paso más hacia la identificación de herramientas más baratas y sostenibles para convertir la madera en combustible bajo en carbono, una alternativa prometedora a los combustibles fósiles como el carbón y el petróleo.

Las hemocianinas son un grupo de proteínas más conocidas por su papel en el transporte de oxígeno en los invertebrados de forma similar a la hemoglobina en los animales. Mientras que la hemoglobina se une al oxígeno a través de su asociación con átomos de hierro, dando a la sangre su color rojo; las hemocianinas hacen esto con átomos de cobre produciendo un color azul.

El oxígeno es una sustancia química muy reactiva, y gribble han aprovechado las capacidades oxidativas de las hemocianinas para atacar los enlaces de lignina que mantienen unida la madera.

La investigación, que involucró a equipos de las Universidades de York, Portsmouth, Cambridge y Sao Paulo, ha revelado que el tratamiento de la madera con hemocianinas permite que se libere más del doble de la cantidad de azúcar, la misma cantidad que se puede liberar con los pretratamientos termoquímicos costosos y que consumen energía que se utilizan actualmente en la industria.

Profesor Simon McQueen-Mason, del Departamento de Biología de la Universidad de York, quién dirigió el equipo de investigación, dijo:"El gribble es el único animal que se sabe que tiene un sistema digestivo estéril. Esto hace que su método para la digestión de la madera sea más fácil de estudiar que el de otras criaturas que consumen madera, como las termitas, que dependen de miles de microbios intestinales para hacer la digestión ".

"Hemos descubierto que Gribble mastica madera en trozos muy pequeños antes de usar hemocianinas para alterar la estructura de la lignina. Enzimas GH7, el mismo grupo de enzimas que utilizan los hongos para descomponer la madera, luego son capaces de romper y liberar azúcares ".

Con la presión en aumento para que se tomen medidas globales sobre el cambio climático, muchos países están tratando de descarbonizar rápidamente cambiando a fuentes de energía renovables como los biocombustibles.

La biomasa vegetal leñosa es el recurso de carbono renovable más abundante del planeta, y, a diferencia del uso de cultivos alimentarios para producir biocombustibles, su uso no entra en conflicto con la seguridad alimentaria mundial.

Coautor del artículo, Profesor Neil Bruce, del Departamento de Biología, dijo:"A largo plazo, este descubrimiento puede ser útil para reducir la cantidad de energía necesaria para el tratamiento previo de la madera para convertirla en biocombustible".

"El efecto potenciador de la celulasa de la hemocianina fue equivalente al de los pretratamientos termoquímicos utilizados en la industria para permitir la hidrólisis de la biomasa, sugiriendo nuevas opciones para la producción de biocombustibles y productos químicos ".

Autor principal del informe, Dra. Katrin Besser, añadió "es fascinante ver cómo la naturaleza se adapta a los desafíos y este descubrimiento se suma a la evidencia de que las hemocianinas son proteínas increíblemente versátiles y multifuncionales".