Producción eficiente de etanol a partir de azúcares de macroalgas marrones por una plataforma de levadura sintética

Área de la Ciencia:

• Biotecnología La biotecnología es la biotecnología.
• Energía renovable Energía renovable.
• Los recursos marinos Los recursos marinos Los recursos marinos Los recursos marinos Los recursos marinos Los recursos marinos

Sus antecedentes:

• La creciente demanda de alimentos y combustibles requiere materias primas sostenibles.
• Las macroalgas marrones ofrecen un recurso prometedor y subutilizado.
• Los microbios industriales actuales como Saccharomyces cerevisiae carecen de vías eficientes para la utilización del alginato y el manitol.

Objetivo del estudio:

• Diseñar Saccharomyces cerevisiae para una eficiente utilización de las macroalgas marrones como materia prima.
• Para permitir la producción de biocombustibles a escala comercial a partir de alginato y manitol.
• Descubrir e implementar nuevos transportadores para los azúcares clave de las algas.

Principales métodos:

• Descubrió y caracterizó un nuevo transportador de monómero de alginato (DEHU) de Asteromyces cruciatus.
• Integró genómicamente el gen transportador DEHU y los genes de catabolismo de alginato bacteriano en S. cerevisiae.
• Se desregulan las vías de catabolismo del manitol nativo en S. cerevisiae.
• Adaptó la cepa de ingeniería para el crecimiento anaeróbico y la fermentación.

Principales resultados:

• La S. cerevisiae diseñada metabolizó eficientemente tanto el DEHU como el manitol.
• Se logró una fermentación significativa de etanol a partir de estos azúcares en condiciones anaerobias.
• Se obtienen títulos de etanol del 4,6% (v/v) y un rendimiento de hasta el 83% del máximo teórico.

Conclusiones:

• Demostró la viabilidad del uso de macroalgas marrones como materia prima integral para biocombustibles.
• Estableció una plataforma para producir biocombustibles y productos químicos renovables a partir de azúcares de algas.
• Las materias primas basadas en algas pueden ser competitivas con los recursos tradicionales basados en tierras cultivables.