Empleo de biocatalizadores en la degradación de material lignocelulósico: principales impactos

Abstract

El presente trabajo explica los esfuerzos actuales para desarrollar una tecnología accesible, rentable y limpia para el aprovechamiento de residuos lignocelulósicos para la obtención de etanol y otros derivados mediante procesos fermentativos de los diferentes azúcares y subproductos que resultan de la degradación de la celulosa. La biomasa, cuyo principal componente es la celulosa, es la materia prima más abundante del planeta, y su aprovechamiento racional produciría enormes beneficios económicos y ecológicos. La hidrólisis ácida de la celulosa es costosa y contaminante. Por lo tanto, se intenta llevar a escala industrial la hidrólisis enzimática, mediante enzimas producidas por varias especies de hongos (Trichoderma, Aspergillus, etc.), bacterias y otros organismos, y buscando otras fuentes industrialmente útiles para una biorrefinería. Es ecológicamente beneficiosa, y potencialmente mucho más económica, pero es necesario reproducir a escala industrial la actividad observada en laboratorio. La ingeniería genética ayuda a diversificar la producción de enzimas o aumentar la cantidad producida por los organismos. La hidrólisis enzimática completa usa enzimas celulolíticas: endoglucanasas, exoglucanasas y ß-glucosidasas, difícilmente producidas en cantidades industrialmente interesantes por un solo organismo, siendo necesario combinar varios de ellos. Además, técnicas como reciclaje o recirculación de enzimas dentro del biorreactor ayudarían a un aprovechamiento integral. Otra línea de investigación es la modelación matemática de la producción de los crudos enzimáticos con simuladores como Superpro Designer y otros. La gran variedad de productos obtenidos a partir de biomasa vegetal, desde etanol hasta ácido cítrico, ácido láctico, ácidos urónicos, ácido acético, etc., respaldan los beneficios económicos, sociales, industriales y ecológicos que generaría esta tecnología.