Desarrollan un método de modificación de una microalga autóctona para producir biodiésel
Investigadores españoles de la Universidad de Almería están desarrollando un método para conseguir microalgas transgénicas mediante la introducción de genes que aumenten la producción de aceite a partir del cual se fabrica biodiésel.
Investigadores españoles de la Universidad de Almería están desarrollando un método para conseguir microalgas transgénicas mediante la introducción de genes que aumenten la producción de aceite a partir del cual se fabrica biodiésel.
El estudio, desarrollado por la Universidad de Almería (UAL) y cuyo responsable es el catedrático de Biología Aplicada, Diego López Alonso, se está realizando con Scenedesmus almeriensis, una nueva especie de alga descubierta de forma casual en 2005 por un grupo de científicos de la Universidad de Almería y la estación Experimental de Cajamar Las Palmerillas durante un proyecto de investigación sobre producción de microalgas en biorreactores.
Aunque la principal característica del microorganismo es su elevado contenido en carotenoides, sobre todo luteína (nutriente que ha de ser ingerido con la dieta y que protege a la retina de los rayos ultravioleta), presenta otras cualidades que lo hacen especialmente indicado como microorganismo industrial: su resistencia a condiciones extremas, su elevado ritmo de crecimiento y su alta productividad por hectárea.
Así, Scenedesmus almeriensis vive en un rango de temperaturas de 37ºC a 42ºC, cuando lo habitual en la mayoría de microalgas sólo sobreviven hasta los 28-30ºC; y su momento óptimo de crecimiento se sitúa en torno a los 30ºC.
“Con estos parámetros, la ventaja no sólo es su resistencia a las condiciones climáticas de Almería sino que, a mayor temperatura, aumenta la velocidad de crecimiento y de producción”, indica López Alonso.
Además, estos resultados son producto de las pruebas realizadas en la planta industrial piloto de Las Palmerillas donde el alga ya se produce masivamente. “No estamos hablando de ensayos de laboratorio a pequeña escala donde todo está controlado. Hablamos de que el alga se reproduce a gran escala –miles de litros- bajo condiciones variables como la luz solar natural o temperatura según la climatología”, continúa el profesor López Alonso.
Sin embargo, los expertos no sólo quieren aprovechar las cualidades propias del alga sino también mejorarla mediante su modificación genética con el objetivo de seleccionar las células transformadas que produzcan más aceite.
Para ello, ligado al gen que interesa para producir biodiésel, se introducirá en las células del alga un gen marcador de resistencia a un antibiótico. Estas células se incubarán en presencia del antibiótico. Sólo aquéllas que se reproduzcan en esas condiciones serán microalgas transgénicas que habrán incorporado el gen de resistencia junto con el gen que aumenta la producción de aceite.
Sin este proceso de selección, la identificación de las células transgénicas sería una tarea difícil ya que sólo un porcentaje muy pequeño –una entre varios miles de células- incorpora los genes introducidos.
El uso de marcadores de resistencia a los antibióticos es una herramienta habitual en ingeniería genética, sobre todo aplicada a plantas. En algas se desconoce cuál es la concentración útil del antibiótico por lo que los investigadores están determinando la dosis selectiva para conseguir microalgas modificadas genéticamente.
La importancia del alga autóctona almeriense radica en su productividad. Sin modificaciones genéticas, ésta sería de unos 20.0000 litros de aceite por hectárea de instalación de cultivo y año. A modo de ejemplo comparativo, la planta oleaginosa más productiva es la palma aceitera, que produce 6.000 litros por hectárea y año, mientras que la colza –otra planta generadora de aceite que es la utilizada en Europa para producir biodiésel- sólo llega a 1.300 litros.
No obstante, a pesar de estas expectativas, el cultivo de microalgas para producir biodiésel es todavía un proceso inviable económicamente. Si el coste de una tonelada de aceite de colza, soja o girasol es de 1.300 dólares, aproximadamente, la tonelada de aceite procedente de microalga estaría en torno a los 20.000 dólares.
El estudio, desarrollado por la Universidad de Almería (UAL) y cuyo responsable es el catedrático de Biología Aplicada, Diego López Alonso, se está realizando con Scenedesmus almeriensis, una nueva especie de alga descubierta de forma casual en 2005 por un grupo de científicos de la Universidad de Almería y la estación Experimental de Cajamar Las Palmerillas durante un proyecto de investigación sobre producción de microalgas en biorreactores.
Aunque la principal característica del microorganismo es su elevado contenido en carotenoides, sobre todo luteína (nutriente que ha de ser ingerido con la dieta y que protege a la retina de los rayos ultravioleta), presenta otras cualidades que lo hacen especialmente indicado como microorganismo industrial: su resistencia a condiciones extremas, su elevado ritmo de crecimiento y su alta productividad por hectárea.
Así, Scenedesmus almeriensis vive en un rango de temperaturas de 37ºC a 42ºC, cuando lo habitual en la mayoría de microalgas sólo sobreviven hasta los 28-30ºC; y su momento óptimo de crecimiento se sitúa en torno a los 30ºC.
“Con estos parámetros, la ventaja no sólo es su resistencia a las condiciones climáticas de Almería sino que, a mayor temperatura, aumenta la velocidad de crecimiento y de producción”, indica López Alonso.
Además, estos resultados son producto de las pruebas realizadas en la planta industrial piloto de Las Palmerillas donde el alga ya se produce masivamente. “No estamos hablando de ensayos de laboratorio a pequeña escala donde todo está controlado. Hablamos de que el alga se reproduce a gran escala –miles de litros- bajo condiciones variables como la luz solar natural o temperatura según la climatología”, continúa el profesor López Alonso.
Sin embargo, los expertos no sólo quieren aprovechar las cualidades propias del alga sino también mejorarla mediante su modificación genética con el objetivo de seleccionar las células transformadas que produzcan más aceite.
Para ello, ligado al gen que interesa para producir biodiésel, se introducirá en las células del alga un gen marcador de resistencia a un antibiótico. Estas células se incubarán en presencia del antibiótico. Sólo aquéllas que se reproduzcan en esas condiciones serán microalgas transgénicas que habrán incorporado el gen de resistencia junto con el gen que aumenta la producción de aceite.
Sin este proceso de selección, la identificación de las células transgénicas sería una tarea difícil ya que sólo un porcentaje muy pequeño –una entre varios miles de células- incorpora los genes introducidos.
El uso de marcadores de resistencia a los antibióticos es una herramienta habitual en ingeniería genética, sobre todo aplicada a plantas. En algas se desconoce cuál es la concentración útil del antibiótico por lo que los investigadores están determinando la dosis selectiva para conseguir microalgas modificadas genéticamente.
La importancia del alga autóctona almeriense radica en su productividad. Sin modificaciones genéticas, ésta sería de unos 20.0000 litros de aceite por hectárea de instalación de cultivo y año. A modo de ejemplo comparativo, la planta oleaginosa más productiva es la palma aceitera, que produce 6.000 litros por hectárea y año, mientras que la colza –otra planta generadora de aceite que es la utilizada en Europa para producir biodiésel- sólo llega a 1.300 litros.
No obstante, a pesar de estas expectativas, el cultivo de microalgas para producir biodiésel es todavía un proceso inviable económicamente. Si el coste de una tonelada de aceite de colza, soja o girasol es de 1.300 dólares, aproximadamente, la tonelada de aceite procedente de microalga estaría en torno a los 20.000 dólares.
