Los microbios del intestino de las termitas podrían ayudar a la producción de biocombustible
Los microbios pueden ayudar a descomponer la lignina
La paja de trigo, los tallos secos sobrantes de la producción de cereales, es una fuente potencial de biocombustibles y productos químicos básicos. Pero antes de que la paja pueda convertirse en productos útiles en las biorrefinerías, los polímeros que la componen deben descomponerse en sus componentes básicos. Ahora, unos investigadores que publican en ACS Sustainable Chemistry & Engineering han descubierto que los microbios de las tripas de ciertas especies de termitas pueden ayudar a descomponer la lignina, un polímero especialmente duro de la paja.
Los microbios de las tripas de ciertas especies de termitas podrían ayudar a la producción de biocombustible (imagen simbólica).
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En la paja y otros materiales vegetales secos, los tres polímeros principales -celulosa, hemicelulosas y lignina- están entrelazados en una compleja estructura 3D. Los dos primeros polímeros son polisacáridos, que pueden descomponerse en azúcares y convertirse en combustible en biorreactores. La lignina, por su parte, es un polímero aromático que puede convertirse en productos químicos industriales útiles. Las enzimas de los hongos pueden degradar la lignina, que es el más difícil de los tres polímeros, pero los científicos están buscando enzimas bacterianas que sean más fáciles de producir. En investigaciones anteriores, Guillermina Hernández-Raquet y sus colegas habían demostrado que los microbios intestinales de cuatro especies de termitas podían degradar la lignina en biorreactores anaeróbicos. Ahora, en una colaboración con Yuki Tobimatsu y Mirjam Kabel, querían examinar más de cerca el proceso por el que los microbios de los insectos que se alimentan de madera degradan la lignina de la paja de trigo, e identificar las modificaciones que realizan en este material.
Los investigadores añadieron 500 vísceras de cada una de las cuatro especies de termitas superiores a biorreactores anaeróbicos separados y luego añadieron paja de trigo como única fuente de carbono. Al cabo de 20 días, compararon la composición de la paja digerida con la de la paja no tratada. Todos los microbiomas intestinales degradaron la lignina (hasta un 37%), aunque fueron más eficaces en la descomposición de las hemicelulosas (51%) y la celulosa (41%). La lignina que quedaba en la paja había sufrido cambios químicos y estructurales, como la oxidación de algunas de sus subunidades. Los investigadores plantearon la hipótesis de que la eficiente degradación de las hemicelulosas por parte de los microbios podría haber aumentado también la degradación de la lignina reticulada a los polisacáridos. En futuros trabajos, el equipo quiere identificar los microorganismos, las enzimas y las vías de degradación de la lignina responsables de estos efectos, que podrían encontrar aplicaciones en las biorrefinerías de lignocelulosa.
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