Desarrollo y avances del proyecto específico del INTA en biocombustibles de 2da generación

GRASSO D; TALIA P; CAMPOS E; SABARIS G; ROMANO N; RORIG M; CATALDI A

Cdad. Autonoma de Buenos Aires

Taller; Primer encuentro regional de investigadores en el área de biocombustibles de 2da generación.; 2011

INTA

El etanol es un compuesto orgánico utilizado como combustible líquido en vehículos ligeros que no genera un desequilibrio neto de gases de efecto invernadero como el producido por la gasolina, diesel y otros derivados del petróleo. Sin embargo, los medios de producción actuales están lejos de ser capaces de suministrar etanol para apoyar la demanda potencial para sustituir a los combustibles fósiles. En este sentido tanto a nivel nacional como internacional, existe un gran interésen explorar la amplia disponibilidad de energía de biomasa lignocelulósica para producir biocombustibles de manera eficiente y sostenible. El INTA a través de su Programa Nacional de Bioenergía desde el año 2008 ha abordado esta temática en su cartera de proyectos. En particular se ha enfocado en la obtención de enzimas involucradas en la degradación de material lignocelulósico dado que son un insumo en una etapa clave del proceso de obtención de etanol y que debe ser mejorado para hacerlo económicamente competitivo.Se seleccionaron muestras de suelos de bosques nativos y plantados de Pino y Eucalyptus de Argentina. Se estimó la biodiversidad bacteriana de las muestras de suelos seleccionadas por amplificación, clonado, secuenciación y análisis del gen codificante para la subunidad 16S del ARN ribosomal (ARNr). Se identificaron secuencias con homologías a los diversos géneros celulolíticos. Por enriquecimiento en medios de cultivo con papel de filtro y carboximetilcelulosa (CMC) como únicas fuentes de carbono se obtuvieron aislamientos a partir de los distintos suelos. Las muestras de bosque nativo presentaron la mayor diversidad bacteriana tanto por análisis metagenómico como por diversidad de aislamientos. Por otra parte, en base al análisis de la secuencia de los genes de celulasas y hemicelulasas, se diseñaron oligonucleótidos degenerados y específicos para amplificar genes codificantes para celulasas, utilizando el genoma de Acidothermus cellulolyticus como molde. Con la estrategia planteada, se amplificó el gen correspondiente a una beta-xylosidasa (hemicelulasa) perteneciente a la familia GH43.Asimismo, se ha avanzado en el aislamiento de secuencias codificantes para celulasas presentes en el intestino de insectos fitófagos. Hasta el momento, del conjunto de secuencias obtenidas por pirosecuenciación del ARN total extraído del intestino del picudo del algodonero se identificaron 29 genes con similitud a secuencias codificantes para enzimas celulolíticas.En una primera etapa fueron seleccionadas aquellas secuencias completas para beta-cellobiosidasa y beta-endoglucanasa, pertenecientes a la familia GH48 y GH45 respectivamente. Para las mismas se diseñaron oligonucleótidos específicos que permitieron amplificar estos ORFs mediante RT-PCR utilizando como molde muestras de ARN total extraídas de intestino medio de Asimismo se ha avanzado en la caracterización de la actividad celulolítica en cinco aislamientos de actinobacterias aislados de suelos. Se determinó la capacidad celulolítica de los aislamientos en dos de los cinco aislamientos. Ambas muestras fueron cultivadas en medio conteniendo CMC como sustrato. Se cuantificaron azúcares reducidos según el método de DNS (Ghose, 1987) en los sobrenadantes de cultivo. En base a estos resultados concluimos que los suelos nativos y el intestino de insectos con actividad celulolítica son una fuente válida de recursos genéticos para la búsqueda de enzimas de interés biotecnológico para ser utilizadas en la obtención de bioetanol.