Las plantas podrían constituirse en una alternativa seria de los productos químicos derivados del petróleo para la confección de distintos plásticos, si una investigación encarada por especialistas del Brookhaven National Laboratory de Estados Unidos y de la firma Dow AgroSciences prospera a nivel industrial. Por el momento, se sabe que la producción ecológica de los compuestos necesarios registra niveles interesantes en términos industriales.
De acuerdo a este estudio, financiado por la DOE Office Science, The Dow Chemical Company y Dow AgroSciences, las plantas serían responsables de una verdadera revolución “verde” en el campo de la industria, desplazando a los derivados de los hidrocarburos en la producción de plásticos, uno de los materiales con mayor aplicación en todo tipo de industrias.
Este primer e importante paso hacia el logro de una producción ecológica a escala industrial ha merecido un artículo en la revista especializada Plant Physiology. También fue difundido mediante una nota de prensa del Brookhaven National Laboratory y a través de un texto publicado en Science Daily.
La innovación se trata concretamente del diseño de una nueva vía metabólica en las plantas para producir un tipo específico de ácido graso, que puede ser utilizado como una fuente productora de los compuestos químicos requeridos en la fabricación de plásticos como el polietileno, entre otros.
Niveles elevados de producción
Las materias primas utilizadas actualmente para desarrollar la mayoría de los compuestos químicos indicados provienen del petróleo o de derivados sintéticos del carbón. En consecuencia, la nueva metodología para generar materias primas procedentes de los ácidos grasos presentes en las plantas sería limpia, renovable y sostenible de forma indefinida.
Un punto vital de esta investigación, y que marca su principal diferencia con trabajos anteriores, es que se ha demostrado la producción de niveles elevados de las materias primas a través de las plantas, algo que facilita su futura inserción industrial. En otros esfuerzos similares, la producción era mínima y no alcanzaba para los requerimientos de la industria.
Por ejemplo, existen plantas que producen naturalmente los ácidos grasos omega-7 deseados, como por ejemplo la vid o la uña de gato, pero sus rendimientos y las características de la producción no son adecuadas para su uso comercial e industrial. Sin embargo, el trabajo genético puede provocar que las especies vegetales incrementen la mencionada producción.
Para superar el problema de la escasa producción, se ha realizado una serie sistemática de experimentos de ingeniería metabólica con el propósito de optimizar la acumulación de ácidos grasos omega-7 en las plantas transgénicas. En estos experimentos iniciales, los científicos trabajaron con la especie Arabidopsis.
Una nueva estrategia
Los especialistas diseñaron en principio una variante de laboratorio derivada de una enzima natural de la planta, que funcionó más rápido y con mayor especificidad que las enzimas naturales, lo que aumentó la acumulación de los ácidos grasos deseados desde menos de un 2 por ciento a alrededor del 14 por ciento.
A pesar de esta sensible mejora, ese nivel seguía siendo insuficiente para la producción a escala industrial. En consecuencia, los ingenieros evaluaron una serie de modificaciones adicionales a las vías metabólicas de la planta. En muchos de estos experimentos se observó una mayor acumulación del producto deseado.
Después de haber probado varios rasgos de forma individual, los expertos combinaron los indicios más prometedores en una nueva planta única. El resultado fue una acumulación de los ácidos grasos omega-7 deseados a niveles de alrededor del 71 por ciento, en la producción optimizada de la especie Arabidopsis.
De acuerdo a los responsables de esta investigación, el experimento realizado es una demostración exitosa de una estrategia general aplicable en este campo. La ingeniería metabólica desarrollada permitiría una producción sostenible de los ácidos omega-7 como fuente de materias primas industriales a través de las plantas.
Video: Canal de BrookhavenLab en YouTube.