Una levadura es, ante todo, un hongo unicelular — y algunas de sus cepas modificadas genéticamente ya operan como diminutas refinerías capaces de convertir azúcar en moléculas casi idénticas a los combustibles de aviación derivados del petróleo. La ingeniería metabólica de levaduras se ha convertido en una de las rutas más prometedoras hacia el combustible de base biológica.
El problema de la toxicidad
Los monoterpenos — compuestos con propiedades físicas similares a las del combustible de aviación Jet-A — son tóxicos para la propia levadura que los produce. Investigadores determinaron las concentraciones mínimas inhibitorias para cinco monoterpenos en Saccharomyces cerevisiae y desarrollaron un sistema de fermentación extractiva en dos fases que redujo la toxicidad hasta 700 veces para algunos compuestos, permitiendo fermentaciones viables a escala industrial.
De aceite de cocina usado a combustible de aviación
Otro estudio diseñó una ruta biosintética en la levadura oleaginosa Yarrowia lipolytica para producir alfa-pineno — un monoterpeno de alta densidad energética usado en combustibles renovables — logrando una mejora de 218 veces sobre el rendimiento inicial. Notablemente, la cepa produjo alfa-pineno utilizando aceite de cocina de desecho e hidrolizado lignocelulósico como fuentes de carbono, en lugar de azúcar de caña o maíz.
Lo que está en juego
La aviación es uno de los sectores más difíciles de descarbonizar: no existe todavía una alternativa eléctrica viable para vuelos de larga distancia. Combustibles derivados de levaduras modificadas, producidos a partir de residuos agrícolas o de cocina, ofrecen una vía realista para reducir la dependencia de combustibles fósiles sin rediseñar por completo la infraestructura aeronáutica existente.
Referencias
- Brennan TCR, Turner CD, Krömer JO, Nielsen LK. Alleviating monoterpene toxicity using a two-phase extractive fermentation for the bioproduction of jet fuel mixtures in Saccharomyces cerevisiae. Biotechnol Bioeng. 2012;109(10):2513-2522. PMID: 22539043. DOI: 10.1002/bit.24536
- Wei LJ, Zhong YT, Nie MY, Liu SC, Hua Q. Biosynthesis of alpha-Pinene by Genetically Engineered Yarrowia lipolytica from Low-Cost Renewable Feedstocks. J Agric Food Chem. 2021;69(1):275-285. PMID: 33356235. DOI: 10.1021/acs.jafc.0c06504