Científicos de la Universidad de Almería consiguen duplicar la capacidad de generar aceite en algunas microalgas destinadas a la producción de biodiésel. La ingeniería genética ha entrado de lleno en este campo que todavía tiene camino por delante para alcanzar su madurez.
Hablar de productos transgénicos desemboca en una larga discusión. Que si a favor, que si en contra… hay argumentos tanto para una como otra postura. Sin embargo, la ingeniería genética está alcanzando logros de gran interés para la industria actual y que pueden llevar a un cambio de paradigma en lo que concierne a la producción de biocombustibles.
El campo de la producción y cultivo de las microalgas está todavía por explorar. Se lleva años trabajando con estos microorganismos microscópicos, sin embargo todavía se está lejos de alcanzar un sistema de producción a gran escala, que haga rentable la producción a nivel industrial de estos vegetales marinos, cuyos usos van desde el campo de la farmacología y alimentación, alimentación animal y, el más esperado, la producción de biocombustibles.
La Escuela Politécnica Superior y Facultad de Ciencias Experimentales (EPS-FCCEE) de la Universidad de Almería es uno de los centros de investigación punteros a nivel nacional dentro de este ámbito. En ella trabajan varios grupos de investigación implicados tanto en el desarrollo de nuevas variedades más productivas, como en el diseño de nuevos sistemas de producción, que permitan alcanzar costes interesantes para la industria.
Uno de ellos es Biotecnología de Productos Naturales, en el que está integrado el catedrático de Genética, Diego López Alonso. Este investigador terminó recientemente el proyecto Energetical, sobre la modificación genética de microalgas para la producción de biodiésel, financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad, a través del programa Innpacto. Este proyecto ha llevado a trabajar con dos especies de microalgas, la Tetraselmis chuii y la Nannochloropsis gaditana, dos especies de agua salda. Al mismo tiempo, este mismo investigador ha estado implicado en un proyecto de Excelencia de la Junta de Andalucía, también para la modificación genética de microalgas y que ha estado centrado en la especie de agua dulce Scenedesmus almeriensis. En ambos, el objetivo ha sido el mismo: desarrollar un modelo de mejora genética de las especies implicadas, y conseguir nuevas variedades con mayor capacidad para producir aceite, que es en definitiva el producto empleado para la fabricación de biodiésel.
El investigador de la EPS-FCCEE eligió estas especies de microalgas por su resistencia y también por su crecimiento rápido. De hecho, éstas son algunas de las más empleadas en los diferentes programas de demostración industrial, en los que se están desarrollando los modelos para pasar a una producción a gran escala.
El primer paso al que se enfrentaron los investigadores, explica Diego López Alonso, fue desarrollar un método para la modificación y mejora genética de las microalgas. Éste, dice el investigador principal del proyecto, ha sido uno de los pasos más importantes de todo el trabajo, porque sabían que abrían un camino casi sin explorar, la ingeniería genética en el ámbito de las microalgas está prácticamente comenzando a desarrollarse, ”partimos prácticamente desde cero”, dice.
Un segundo paso fue elegir qué tipo de gen es el adecuado para mejorar las microalgas seleccionadas. Los investigadores se decantaron por dos familias del gen DGAT, que se encarga de sintetizar el aceite tanto en especies vegetales como en animales. Y para la ocasión lo extrajeron de Echium pitardii, una planta endémica de las Islas Canarias.
El gen solo no funciona por sí mismo, los investigadores han tenido que utilizar lo que ellos llaman un promotor, que es el complemento necesario para que el gen produzca los efectos deseados, en este caso, el aumento de la producción de aceite. En este sentido, los investigadores de la EPS-FCCEE de la Universidad de Almería han conseguido que los genes nuevos se expresen e incrementen los parámetros de producción de aceite.
Y los investigadores lo han conseguido. Diego López Alonso y su equipo ha logrado un método con el que se consigue el éxito deseado gracias al nuevo gen, es decir, ha conseguido obtener especies transgénicas, capaces de producir hasta un 48 por ciento más cantidad de aceite en el caso de la Tetraselmis chuii, y valores de mejora por encima del 30 por ciento en las otras dos.
Los siguientes pasos, dice este investigador, pasan ahora por ir a la búsqueda de nuevas variedades de genes y de promotores que incrementen todavía más la producción de aceite en las microalgas y las hagan más interesantes para la producción industrial.
El interés depositado en las microalgas como materia prima para la producción de biodiésel viene determinado por su capacidad para producir aceite, muy por encima de las plantas superiores terrestres que se conocen. Basta enumerar una serie de datos para hacerse una idea del potencial que tienen estos vegetales microscópicos. Mientras la colza y la palma producen 1.300 y 5.950 litros de aceite por hectárea y año, en las microalgas Scenedesmus almeriensis y Nannochloropsis gaditana la producción de aceite es de 20.000 y 32.600 litros al año por hectárea, y eso sin sumarle la mejora conseguida tras la modificación genética. A pesar de esos números, todavía sigue siendo muy caro producir microalgas, entre 21.000 y 91.000 dólares la tonelada de aceite, muy por encima de los 390 de la colza o los 470 del girasol. De ahí el interés por conseguir un modelo de cultivo de microalgas y de producción de aceite más eficiente, que permita aprovechar todo el potencial de estos productos.
El grupo de Biotecnología de las Microalgas Marinas es otro de los que trabaja en el EPS-FCCEE y cuyos trabajos sobre la producción de microalgas se han convertido en referente internacional. Recientemente, este grupo presentó una nueva patente de un método con el que se ahorran costes en la producción de biodiésel. El procedimiento, desarrollado por estos investigadores consigue eliminar más de un tercio del caldo de cultivo de los microorganismos, necesaria para conseguir una pasta seca, la materia prima a partir de la cual se extrae el nuevo combustible.
Para alcanzar este nivel de deshidratación no se ha tenido que incrementar el coste energético del proceso para la obtención del biodiésel, de ahí que se trate de un logro interesante para la industria. Esta técnica es una alternativa al centrifugado, energéticamente muy costoso, y se basa en la ósmosis, con el uso de una bolsa trasparente con microporos, que deja salir el agua pero no las microalgas.
Estos dos trabajos aportan un grano de arena más a la gran montaña en que se convertirá la producción de microalgas como materia prima para la fabricación de biocombustibles.
