Científicos desarrollan alga genéticamente modificada que duplica la producción de biodiesel

Científicos de ExxonMobil y Synthetic Genomics anunciaron recientemente un avance en la investigación conjunta en biocombustibles avanzados que implica la modificación genética de una cepa de algas que duplicó su contenido de aceite sin inhibir significativamente su crecimiento.

Utilizando tecnologías avanzadas de ingeniería celular en Synthetic Genomics, el equipo de investigación de ExxonMobil-Synthetic Genomics modificó una cepa de algas para aumentar el contenido de aceite de las algas desde un 20% a más del 40%. Los resultados de la investigación se publicaron en la revista científica Nature Biotechnology.

Investigadores del Laboratorio de Synthetic Genomics en La Jolla, en San Diego, California, descubrieron un nuevo proceso para aumentar la producción de aceite mediante la identificación de un interruptor genético que podría ser ajustado para regular la conversión de carbono en aceite en la especie de algas Nannochloropsis gaditana. El equipo estableció un enfoque de prueba de concepto que dio como resultado que las algas duplicaran su fracción lipídica de carbono celular en comparación con sus progenitores no modificados, mientras que mantenían el crecimiento.

“Este hito clave en nuestro programa avanzado de biocombustibles confirma nuestra creencia de que las algas pueden ser increíblemente productivas como fuente de energía renovable con una contribución positiva correspondiente a nuestro medio ambiente”, dijo Vijay Swarup, vicepresidente de investigación y desarrollo de ExxonMobil. “Nuestro trabajo con Synthetic Genomics sigue siendo una parte importante de nuestra investigación más amplia sobre tecnologías de baja emisión para reducir el riesgo del cambio climático”.

“Los principales insumos para la producción de algas fototrópicas son la luz solar y el dióxido de carbono, dos recursos que son abundantes, sostenibles y libres”, dijo Oliver Fetzer, Ph.D., director ejecutivo de Synthetic Genomics. “Los descubrimientos realizados a través de nuestra asociación con ExxonMobil demuestran cómo capacidades avanzadas de ingeniería celular en Synthetic Genomics pueden desbloquear la biología para optimizar la forma en que utilizamos estos recursos y crear soluciones para muchos de los desafíos de la sostenibilidad de hoy; desde energía renovable a la nutrición y salud humana”.

Las algas han sido consideradas como una opción potencial de combustible sostenible, pero los investigadores han sido tenido problemas durante la década pasada en el desarrollo de una cepa que sea alta en contenido de aceite y crece rápidamente – dos características críticas para la producción de aceite en forma escalable y rentable. El crecimiento más lento ha sido un efecto adverso de los intentos previos de aumentar el volumen de producción de aceite de algas.

Un objetivo clave de la colaboración ExxonMobil y Synthetic Genomics ha sido aumentar el contenido de lípidos de las algas mientras que al mismo tiempo disminuyen los componentes de almidón y proteína sin inhibir el crecimiento de las algas. Limitar la disponibilidad de nutrientes como el nitrógeno es una forma de aumentar la producción de aceite en las algas, pero también puede inhibir o incluso detener la fotosíntesis, el crecimiento de las algas y, en última instancia, el volumen de aceite producido.

La capacidad de sostener el crecimiento mientras que se aumenta el contenido del aceite es un avance importante. Las algas tienen otras ventajas sobre los biocombustibles tradicionales porque pueden crecer en agua salada y prosperar en condiciones ambientales severas, limitando así el estrés en utilizar cultivos agrícolas y el suministro de agua dulce.

El aceite de las algas también puede ser procesado en refinerías convencionales, produciendo combustibles no diferentes del combustible tradicional denso en energía. El aceite producido a partir de algas también es prometedor como materia prima potencial para la fabricación de productos químicos.

“Los equipos científicos de la SGI-ExxonMobil han hecho avances significativos en los últimos años en los esfuerzos para optimizar la producción de lípidos en algas. Esta importante publicación es evidencia de este trabajo, y seguimos convencidos de que la biología sintética contiene respuestas cruciales para desbloquear el potencial de las algas como una fuente de energía renovable “, dijo J. Craig Venter, Ph.D., cofundador y presidente de Synthetic Genomics.

Desde 2009, ExxonMobil y Synthetic Genomics han sido socios en la investigación y el desarrollo de aceite a partir de algas para ser utilizado como una alternativa renovable y de baja emisión de al combustibles de transporte tradicional. Swarup dijo que si bien el avance es un paso importante, la tecnología todavía está a muchos años de llegar potencialmente al mercado comercial.