Bloques de construcción para la industria química a partir de los microorganismos
El ácido 3-hidroxipropanoico es la tercera sustancia química más importante obtenida a partir de la BLC, según el Departamento de Energía estadounidense. Sin embargo, actualmente no se dispone de un proceso biológico comercial para la producción de 3-HP debido al elevado coste de la materia prima, los bajos rendimientos y la toxicidad de las sustancias químicas. El proyecto GEO-HPA (Development of a sustainable route to the important platform chemical 3-hydroxypropanoic acid using synthetic biology and a geobacillus chassis), financiado con fondos europeos, abordó estos desafíos mediante el desarrollo de un bioproceso para 3-HP a partir de BLC mediante la utilización de la bacteria Geobacillus. La Geobacillus crece a temperaturas de entre cuarenta y setenta grados centígrados y puede fermentar tanto azúcares hexosas y pentosas como oligómeros presentes en la BLC. Estas elevadas temperaturas reducen el riesgo de contaminación por otros microorganismos, mejoran la viabilidad del proceso mediante una reducción de los costes de refrigeración durante la fermentación y confieren las propiedades deseadas al medio de cultivo. El equipo investigador diseñó un bioproceso para producir a gran escala 3-HP obtenidos de los azúcares mediante la utilización de la bacteria Geobacillus termoglucósidas (GBT) como chasis, una iniciativa aplicada también a la utilización de BLC como materia prima. Los resultados indicaron que la GBT es un termófilo prometedor capaz de metabolizar glucosa y xilosa, dos de los azúcares más importantes presentes en la BLC. El organismo mostró muchas propiedades valiosas relacionadas con la producción de 3-HP ya que, por ejemplo, el alto crecimiento celular y la tasa de crecimiento de la GBT es comparable al E. coli., además de no consumir o degradar el 3-HP como una fuente de carbono, a diferencia de otros organismos. Los socios del proyecto construyeron cepas GBT recombinantes para producir 3-HP a partir de azúcares y obtuvieron un pequeño título de 3-HP (3-5 milimolar) como prueba de concepto, lo que sugiere que, en relación al 3-HP, podría mejorarse su síntesis y su producción podría recurrir a la GBT como un organismo útil. El proyecto GEO-HPA ha abierto una vía económica y comercial sostenible para la producción de 3-HP, lo que mejorará la competitividad de la Unión Europea en el desarrollo de una producción de base biológica para sustancias químicas basada en fuentes renovables.
Palabras clave
Biomasa lignocelulósica, productos químicos básicos, ácido 3-hidroxipropanoico, GEO-HPA, Geobacillus
