Ampliar la aplicabilidad de los tensoactivos biológicos
Los surfactantes (agentes tensoactivos) reducen la tensión superficial. Están presentes en diversos ámbitos cotidianos, sobre todo en los productos de limpieza y los cosméticos, en cuya fabricación se utilizan principalmente recursos petroquímicos no renovables. La sustitución de los tensoactivos derivados de petroquímicos por otros biológicos puede reducir significativamente el impacto ambiental (por ejemplo, que sean más biodegradables en las aguas residuales, que tengan menor ecotoxicidad, que consuman menos recursos renovables). Sin embargo, los tipos de biotensoactivos de origen natural son limitados, y ello impide su uso más generalizado. El proyecto BIOSURFING (New-to-nature biosurfactants by metabolic engineering: Production and application) se estableció para mejorar la diversidad estructural de los biosurfactantes disponibles en el mercado. Los socios del proyecto modificaron la levadura Starmerella bombicola, que es especialmente idónea para la producción de biosurfactantes de naturaleza glicolipídica. El objetivo era ampliar la gama de glicolípidos útiles, más allá de la variedad natural existente, y crear glicolípidos a medida con nuevas y mejores propiedades físicas y químicas. Inicialmente, cuatro cepas nuevas de S. bombicola fueron investigadas y desarrolladas. Los procesos de fermentación de las cepas modificadas de levadura fueron trasladados a una escala industrial y se realizaron algunas modificaciones para obtener parámetros de fermentación y medios baratos pero productivos y también para minimizar la producción de espumas. Dado que los compuestos xenobióticos (es decir, previamente inexistentes en la naturaleza) tienen propiedades diferentes en comparación con sus homólogos naturales, se desarrolló una nueva técnica de recuperación y purificación del producto para una cepa específica y se adaptaron otros protocolos existentes en función de los niveles de tolerancia frente a la producción de impurezas. Los socios evaluaron e intercambiaron muestras, lo que favoreció modificaciones posteriores. El conocimiento adquirido sobre la pureza y las especificaciones requeridas se utilizó para desarrollar nuevos métodos de seguimiento y eliminación de contaminantes, lo que dio lugar a productos de gran calidad. Se estudiaron diferentes aplicaciones para estos nuevos biosurfactantes de naturaleza glicolipídica, incluyendo el uso general como tensoactivos, cosméticos y productos de limpieza. Los investigadores también estudiaron las características biológicas y el comportamiento a escala nano y mesomolecular, y exploraron los genomas, transcriptomas y proteomas de nuevas cepas de levadura, además de introducir modificaciones más complejas. Gracias a BIOSURFING, la posibilidad de biosintetizar la estructura de compuestos tensoactivos de base glicolipídica, que actualmente solo pueden ser obtenidos a partir de procesos industriales basados en derivados del petróleo, podría revolucionar el mercado de los tensoactivos. Estos avances abrirán la puerta a nuevas aplicaciones y procesos, reduciendo significativamente el impacto medioambiental.
Palabras clave
Biosurfactantes, BIOSURFING, ingeniería metabólica, Starmerella bombicola, glicolípidos
