Bioetanol de segunda generación: Modificación de la pared vegetal para disminuir el pretatamiento de la biomasa.

DIEGO FABIAN GOMEZ CASATI; PERALTA, DA; GRISOLÍA, M; BUSI, M. V.

Buenos Aires

Congreso; InternationalFifth Symposium on Environmental Biotechnology and Engineering; 2016

La lignocelulosa esel material biológico más abundante del planeta y su principal limitación comofuente de biocombustibles radica en el costo en dinero, energético y ambientalque requiere el pretratamiento de la biomasa. Estos pretratamientos sonnecesarios para incrementar el acceso de las enzimas degradativas a lospolisacáridos componentes de la pared vegetal, favoreciendo la hidrólisis de lacelulosa en mono y disacáridos que serán convertidos en etanol a través de lafermentación alcohólica con la utilización de diferentes combinacionesenzimáticas. El objetivo generalde nuestro trabajo es obtener plantas transgénicas con paredes celularesmodificadas que le otorguen mayor digestibilidad, hecho que es de interés en laindustria agropecuaria debido a su importancia en la alimentación del ganado, yrentabilidad tanto ecológica como económica en la producción debiocombustibles, disminuyendo los costos de los pretratamientos necesarios parala obtención de bioetanol de segunda generación. La utilización de módulos deunión a carbohidratos (CBM) de una enzima de plantas con este propósito es unenfoque biotecnológico probado en nuestro laboratorio y con resultadosprometedores. En este contexto, logramosobtener plantas transgénicas de Arabidopsis thaliana en las que se pudo  observar un aumento significativo, tanto delpeso fresco como del peso seco en comparación con plantas tipo salvaje,sugiriendo un aumento en la biomasa superior al 70%. Por otro lado, hemosanalizado el contenido de pared celular (insoluble en alcohol) de los distintosórganos (raíz, tallo, hoja y silicua) de las plantas transgénicas y, en funcióndel peso seco,  se observó unadisminución en el contenido total de pared en todos los órganos. Sin embargo,cuando se calcula el porcentaje de celulosa hidrolizada, las plantastransformadas liberan aproximadamente un 12% más de residuos de glucosa que lasplantas sin modificar. Por último, evaluamos la digestibilidad de las paredescelulares de ambas líneas de plantas, mediante dos técnicas, obtención deprotoplastos y digestibilidad ruminal, observándose mayor digestibilidad (10%)en las líneas transgénicas.  Todos estosresultados apuntan a una alteración en la pared celular, que produce unfenotipo de aumento de biomasa y mayor digestibilidad mediados por los mecanismosde expansión celular, altamente deseable para la industria energética yganadera.