06.03.2020 - Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Un descubrimiento inesperado: Las algas verde-azuladas producen aceite

Las cianobacterias - coloquialmente también llamadas algas verde-azuladas - pueden producir aceite a partir de agua y dióxido de carbono con la ayuda de la luz. Esto se muestra en un estudio reciente de la Universidad de Bonn. El resultado es inesperado: Hasta ahora, se creía que esta capacidad estaba reservada a las plantas. Es posible que las algas verde-azuladas se vuelvan ahora también interesantes como proveedoras de alimento o combustible, especialmente porque no requieren de tierra cultivable.

¿Qué tienen en común la colza, el aguacate y el olivo? Todos ellos son utilizados por los humanos como productores de aceite o grasa. Sin embargo, la capacidad de producir aceite a partir de agua y dióxido de carbono con la ayuda de la luz es algo que es esencialmente común a todas las plantas, desde las algas unicelulares hasta los gigantescos árboles de secoya. "Hemos demostrado por primera vez que las cianobacterias pueden hacer lo mismo", explica el biólogo Prof. Dr. Peter Dörmann del Instituto de Fisiología Molecular y Biotecnología de las Plantas (IMBIO) de la Universidad de Bonn. "Esto fue una completa sorpresa, no sólo para nosotros".

Hasta ahora, los expertos habían asumido que las cianobacterias carecen de esta propiedad. Después de todo, son en realidad bacterias, incluso si su trivial nombre "algas verde-azuladas" sugiere lo contrario. Por lo tanto, difieren considerablemente de las plantas en muchos aspectos: Las cianobacterias están más relacionadas con la bacteria intestinal E. coli que con un olivo. "En efecto, hay informes antiguos en la literatura que dicen que las cianobacterias pueden contener aceite", dice Dörmann. "Pero estos nunca han sido verificados."

El científico ha estado trabajando en el IMBIO durante muchos años en una enzima que cataliza uno de los pasos de la síntesis de aceite en las plantas. La enzima es activa en los cloroplastos, los componentes celulares de color verde que son responsables de la fotosíntesis. Gracias a ellos, las plantas pueden producir compuestos químicos ricos en energía con la ayuda de la luz solar.

Muchos científicos sospechan que los cloroplastos provienen originalmente de las cianobacterias. Esto se debe a que, a diferencia de todos los demás grupos de bacterias, también dominan la fotosíntesis típica de las plantas, con la liberación de oxígeno. Según esta teoría, hace más de mil millones de años, una célula vegetal primordial "se tragó" una cianobacteria. La bacteria vivió entonces en la célula y le suministró productos de la fotosíntesis. "Si esta hipótesis del endosimbionte es correcta, entonces la enzima de síntesis de aceite de los cloroplastos podría provenir originalmente de las cianobacterias", explica Dörmann.

La enzima de síntesis de aceite similar a la de las plantas

Persiguió esta posibilidad junto con su estudiante de doctorado Mohammed Aizouq. Los científicos buscaron en los genomas de varias cianobacterias un gen que es similar a la composición genética de la enzima involucrada en la síntesis del aceite vegetal. Con éxito: Encontraron un gen para la llamada aciltransferasa en las algas verde-azuladas; la enzima de la planta también pertenece a este grupo. Pruebas posteriores mostraron que las cianobacterias realmente producen aceite con esta enzima, aunque sea en pequeñas cantidades.

El resultado es, por un lado, interesante desde el punto de vista evolutivo-biológico: Muestra que cierta parte de la maquinaria de síntesis de aceite en los cloroplastos de las plantas probablemente se origina en las cianobacterias. Sin embargo, las plantas hoy en día utilizan principalmente otras vías metabólicas para producir aceite. Además, el resultado puede abrir nuevas posibilidades para la producción de piensos o biocombustibles. Esto se debe a que, a diferencia de las plantas oleaginosas como la colza, las cianobacterias no necesitan tierra cultivable para crecer - un recipiente con un medio de cultivo y suficiente luz y calor es suficiente para ellas.

Esto puede hacerlas adecuadas para los desiertos, por ejemplo, donde pueden utilizarse para producir aceites para motores de automóviles sin competir con los cultivos de alimentos. Especialmente porque la combustión sólo liberaría el dióxido de carbono que las cianobacterias habían extraído previamente del aire durante la producción de aceite. Los microorganismos contribuirían así a la protección del clima. En cualquier caso, las cianobacterias que viven en los océanos del mundo se unen a cantidades considerables del gas de efecto invernadero. Se estima que sin su contribución, la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera sería el doble.

"Ya se están realizando experimentos similares con algas verdes", explica Dörmann. "Sin embargo, éstas son más difíciles de mantener; además, no pueden ser fácilmente optimizadas biotecnológicamente para lograr la mayor tasa de producción de aceite posible". Esto podría ser diferente con las cianobacterias. Las especies estudiadas en la Universidad de Bonn sólo producen cantidades muy pequeñas de petróleo. "No obstante, es muy posible que otras especies sean considerablemente más productivas", dice el biólogo. Además, las algas verde-azuladas pueden ser modificadas genéticamente con relativa facilidad, de forma similar a otras bacterias. "Por lo tanto, es ciertamente posible que el rendimiento de aceite pueda aumentar significativamente de nuevo con medios biotecnológicos."

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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