Innovaciones enzimáticas crean nuevos usos industriales para la sacarosa
Aunque la Unión Europea (UE) sigue siendo el primer productor mundial de remolacha azucarera, los agricultores afrontan una serie de retos. La creciente concienciación sobre la salud hace que la gente consuma menos azúcar, mientras que el exceso de oferta ha provocado un descenso de los precios. Este contexto ha puesto a los agricultores en una situación complicada. ¿Qué se puede hacer con los excedentes de remolacha azucarera, si tanto la demanda de los consumidores como los precios de los productos básicos están bajando?
Valorización de la biomasa de azúcar
Una opción es encontrar nuevas formas de convertir la biomasa de la remolacha azucarera en productos de mayor valor e identificar nuevos mercados potencialmente lucrativos. Este era el objetivo principal del proyecto CARBAFIN, financiado con fondos europeos: crear productos valiosos a partir de la sacarosa, más allá de su uso como edulcorante en alimentos y piensos. «Tratamos de crear nuevos materiales a partir del azúcar utilizando enzimas», explica Christiane Luley del Centro Austriaco de Biotecnología Industrial y directora del proyecto CARBAFIN. «Sin embargo, nos dimos cuenta de que había que mejorar el rendimiento de estas enzimas para satisfacer las necesidades de las aplicaciones industriales».
Un rendimiento enzimático óptimo
Para ello, el equipo del proyecto utilizó sacarosa —azúcar común de uso doméstico— como molécula base «donante». A continuación, se aplicaron unas enzimas denominadas glucósido fosforilasas, que permiten transferir los componentes básicos de la sacarosa, como la glucosa, a una serie de moléculas «aceptoras». Estas «nuevas» moléculas se evaluaron posteriormente para ver las propiedades industriales útiles que podían tener. Luley añade: «Con cada molécula de glucosa transferida, se libera una equivalente de fructosa. Los flujos de fructosa de CARBAFIN se evaluaron como fuente alternativa potencialmente rentable de fructosa comercial». Un elemento fundamental del proyecto era garantizar que todos los procesos fueran lo más eficientes y escalables posible. Se aplicaron sofisticados métodos de ingeniería a las enzimas, con el fin de garantizar un rendimiento óptimo. Sin embargo, para que la industria los aceptara, no bastaba con haber optimizado las enzimas: el equipo también tenía que asegurarse de que sus biocatalizadores fueran económicamente viables. Otros factores que debían tenerse en cuenta eran los altos rendimientos de conversión y la eficiencia en cuanto al tiempo de producción. Se demostró que la tecnología de membranas ofrecía una alta eficiencia energética y una buena relación coste-eficacia.
Tecnología de producción biocatalítica pionera
Al ser pioneros en la tecnología de producción biocatalítica integrada, CARBAFIN identificó satisfactoriamente nuevas oportunidades de negocio para los excedentes de sacarosa en la UE. Los mercados ideales para las moléculas derivadas de la sacarosa incluyen el de los prebióticos, los cosméticos antienvejecimiento y las sustancias químicas de plataformas para productos de limpieza. Otra ventaja fundamental de esta innovación es que abre la puerta al establecimiento de cadenas de valor totalmente basadas en las energías renovables. Esto podría ayudar a las industrias de diversos sectores a sustituir sus productos químicos basados en el petróleo por componentes básicos de origen biológico y contribuir así al desarrollo de una industria química hipocarbónica, sostenible y eficiente en el uso de recursos. Luley señala: «La remolacha azucarera es una biomasa totalmente sostenible. Todo se aprovecha y no se generan residuos». Por lo tanto, el proyecto CARBAFIN no solo ayudará a los agricultores europeos a encontrar nuevos mercados para sus excedentes de remolacha azucarera, sino que también ayudará a Europa a mantener el liderazgo mundial en biotecnología industrial y a asegurar su posición como líder en innovación en productos a base de azúcar.
Palabras clave
CARBAFIN, remolacha azucarera, cultivos, enzimas, cosmética, sustancia química, biomasa, biocatalítica
