Ingeniería Metbólica aplicada a los biocombustibles

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Contenido

Introducción        

Biocombustibles        

Saccharomyces cerevisiae        

FAEEs y FAMEs        

Ingeniería Metabólica en Saccharomyces cerevisiae        

Objetivo General        

Desarrollo        

Rutas Metabólicas no esenciales que ocupan ácidos grasos        

β-oxidación        

Síntesis de triacilglicerol.        

Síntesis esteril ésteres        

Producción de FAMEs y FAEEs        

Metodología        

Transformación de Saccharomyces cerevisiae [Bloqueo de Genes]        

Obtención de Cepas Transformadas [Bloqueo de Rutas Metabólicas]        

Transformación de Saccharomyces cerevisiae [Inserción del gen WS2 de M. carbonoclasticus]        

Extracción y Análisis de Lípidos        

Análisis de los FAMEs        

Resultados        

Discusión        

Conclusión        

Referencias        

Introducción

Biocombustibles

Las energías renovables también conocidas como energías alternativas utilizan fuentes naturales, consideradas inagotables ya que cuentan con sistemas de regeneración en base a procesos naturales o por la enorme cantidad de energía que son capaces de contener, se pueden clasificar en eólica, geotérmica, hidroeléctrica, solar y biocombustibles.  Estos últimos constituyen la primera fuente de energía que conoció la humanidad, también conocidos como hidrocarburantes  son una mezcla de hidrocarburos que adquieren un uso como combustibles para los motores que realizan combustión interna (Roldán, 2013).

Los biocombustibles son carburantes de origen biológico que son obtenidos de una manera renovable a partir de restos orgánicos, entre estos se encuentra la biomasa de cultivos como la caña de azúcar, maíz, sorgo y yuca que son productoras de etanol  además de  los aceites provenientes de palma africana, soya e higuerilla que son utilizados para producir biodiesel. (Espinoza, et al., s. f.)

El Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura (IICA), en el 2007 publicó un libro sobre biocombustibles  en el cual mencionan que su uso podría poner en riesgo la seguridad alimentaria y aumentaría el precio en ciertos productos de esta índole, esto como resultado de la destinación de las tierras, usadas originalmente para la alimentación, para la producción de biocarburantes. La IICA enfatiza que el 50%, aproximadamente 128 millones, de la población de América Latina y el Caribe vive en sectores rurales, lo que por su parte implicaría un aumento en sus ingresos al dedicarse al sector de productos destinados a los combustibles y esto reduciría la pobreza  en Latinoamérica que se estima alcanza a 50 millones que están en la extrema pode habitantes.

También es cierto que los precios de algunos alimentos como lo menciona la revista Foreign Affairs en el 2007 retomados por la IICA,  ya han mostrado efectos notorios por su uso en combustibles como lo es el maíz, para producir etanol, pero esto no puede ser un impedimento para buscar otras opciones de producción de combustibles amigables con el medio ambiente, como lo son los productos metabólicos de ciertas bacterias con potencial para generar biocombustibles.

Una alternativa para la producción de biocombustibles es la digestión anaerobia, ya que esta emplea residuos animales o de alimentos tratados por bacterias que cuentan con alto porcentaje de metano y dióxido de carbono, que al ser quemados pueden utilizarse para generar calor o electricidad, además de evitar que escape a la atmósfera. De acuerdo a un reporte de la FAO (Food and Agricultura Organization of the United Nation) presentado en 2008 “El metano es un gas de efecto invernadero con un potencial de calentamiento global de 22 a 24 veces más elevado que el del dióxido de carbón”, es por esto que como se muestra en la Figura 1 el uso de biocombustibles, en especial dirigidos al transporte ha ido en aumento por lo beneficios al ambiente que esto trae.

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En la actualidad la nueva generación de biocombustibles tales como alcoholes de cadena larga, ácidos grasos y derivados de isoprenoides ofrecen grandes ventajas como su alta energía, su bajo punto de congelación y la compatibilidad con los actuales combustibles. Huan ling, et al. (2013) afirman que ya se ha demostrado la productividad de este tipo de combustibles por medio de microorganismos, en particular la producción a través Escherichia coli con la ayuda intermediarios del metabolismo de los ácidos grasos hacia alquenos mediante dos enzimas que participan en la biosíntesis de alcanos de las cianobacterias, también refieren un proyecto externo en el que se identificaron  compuestos enzimáticos para la síntesis de alquenos en  Arabidopsis. A pesar de estas investigaciones que obtuvieron éxito  Huan ling, et al. (2013) refieren que la toxicidad de los alquenos en las bacterias hospederas puede eventualmente causar un estancamiento en la producción, es por esto que es necesario desarrollar nuevas estrategias de ingeniería para aumentar la tolerancia de los microorganismos a los biocombustibles de alquenos mediante la interacción del hospedero y el metabolito, ya que la acumulación de este combustible en la célula ocasiona perdida de la integridad y función de la membrana que deriva en la muerte de la célula productora.

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