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Los ácidos grasos y sus derivados son materias primas prometedoras para la fabricación de biocombustibles avanzados, detergentes, lubricantes, tensioactivos, etc. El suministro actual de ácidos grasos se realiza principalmente a través de la extracción de plantas, lo que requiere grandes cantidades de tierra cultivable.
El metanol es una materia prima ideal y renovable para la biofabricación. La biotransformación del metanol podría proporcionar una vía sostenible para la producción de ácidos grasos con independencia de las tierras cultivables y el agua dulce.
Recientemente, un grupo de investigación dirigido por el Prof. Zhou Yongjin del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia de Ciencias de China (CAS) ha diseñado la levadura Ogataea polymorpha para la producción eficiente de ácidos grasos libres (FFA) a partir de metanol único mediante el recableado metabolismo celular y aliviar la toxicidad del metanol.
Este estudio fue publicado en Nature Metabolism el 11 de julio.
La levadura se usa ampliamente para hornear y elaborar cerveza, y es un huésped ideal para la biofabricación a base de metanol. Sin embargo, el metabolismo celular del metanol está altamente regulado y la toxicidad del metanol podría limitar la eficiencia biosintética. En particular, hay información limitada que conecta la toxicidad del metanol, el metabolismo del metanol y la biosíntesis del producto.
Los investigadores observaron una deficiencia en el crecimiento de los ácidos grasos libres modificados que producen Ogataea polymorpha en metanol, y esta deficiencia se restauró mediante la evolución adaptativa en el laboratorio. El análisis multiómico (genómica, transcriptómica y lipidómica) mostró que la sobreproducción de FFA perturbaba la hemostasia de fosfolípidos.
Un nuevo cableado metabólico en este huésped superior logró un alto nivel de acumulación de FFA (hasta 15,9 g/L).
"Este trabajo revela los mecanismos de toxicidad del metanol durante las bioproducciones y logra una biotransformación eficiente del metanol en productos de valor agregado para aplicaciones industriales", dijo el profesor Zhou. Un nuevo método fotocatalítico convierte biopolioles y azúcares en metanol y gas de síntesis