Una nueva microalga descubierta en Marismas del Odiel podría producir biodiésel

Una investigadora de la Universidad de Huelva ha conseguido mejorar el contenido en lípidos de esta microalga, con el objetivo de hacer económicamente viable la producción de biocombustible.

Una nueva especie de microalga aislada en Marismas del Odiel (Huelva) podría servir para la producción de biodiésel. Es uno de los datos defendidos por la doctora Marta de la Vega, del Departamento de Química y Ciencia de los Materiales de la Universidad de Huelva, en su tesis “Aislamiento, caracterización y manipulación genética de microalgas marinas para la producción de compuestos de alto valor añadido”.

Según esta investigación, existe un creciente interés en las microalgas como fuente de compuestos de alto valor añadido como vitaminas, antioxidantes, lípidos, o proteínas, y su rápido crecimiento en el exterior las hace idóneas para la producción a granel de muchos de estos compuestos, aunque sus aplicaciones comerciales son todavía limitadas.

La nueva microalga, perteneciente al género Picochlorum, es capaz de crecer a una alta tasa de crecimiento y sobrevivir a condiciones adversas, y son las características de su perfil lipídico las que la convierten en firme candidata para la producción de biodiésel. Por otra parte, su alto contenido en los carotenoides luteína y zeaxantina indican que la microalga podría ser una buena fuente natural de suplementos vitamínicos oculares.

Según ha estudiado Marta de la Vega, para que una producción de biodiésel basada en el cultivo de esta microalga sea económicamente viable, el contenido en lípidos debería ser incrementado.

Por ello, esta investigación ha optimizado su método de cultivo para mejorar el contenido en lípidos neutros. De este modo la optimización del modo de operación, del contenido inicial de nutrientes y del diámetro del biorreactor ha permitido a De la Vega incrementar hasta cuatro veces la biomasa final alcanzada en cultivos de Picochlorum sp HM1.

Por otro lado, mediante el cultivo de la microalga en condiciones mixotróficas y carencias nutricionales se ha conseguido inducir la síntesis de lípidos neutros. Además, la investigación concluye que con un método de cultivo en dos fases se podrían conseguir valores en lípidos hasta diez veces mayores que en el cultivo control.

La optimización del modo de operación, del contenido inicial de nutrientes y del diámetro del biorreactor han permitido incrementar hasta cuatro veces la biomasa final alcanzada

La manipulación genética de microalgas es una estrategia prometedora para obtener sistemas productores de compuestos de interés comercial. No obstante, la nueva doctora de la Onubense sostiene que, a pesar del interés biotecnológico de las microalgas, actualmente no existen métodos estables para la transformación genética de muchas especies de estos microorganismos y la mayoría del trabajo realizado en este campo ha sido llevado a cabo con dos de ellas. En este sentido, la presente investigación ha establecido aproximaciones a sistemas de transformación genética de microalgas marinas.

Hasta un 30% más de lípidos neutros

El metabolismo lipídico es una red en la que están involucrados cientos de proteínas y muchos compartimentos subcelulares, incluyendo a los plastidios, retículo endoplásmico y gránulos lipídicos. La enzima Acil-CoA-diacilglicerol aciltransferasa (DGAT) juega un importante papel en la biosíntesis de triacilglicéridos, siendo la última enzima de su ruta de síntesis. Este tipo de lípidos tiene un alto valor debido tanto a su uso en nutrición animal y humana como para la producción de biocombustibles de tercera generación.

En esta tesis, Marta de la Vega ha introducido el gen EpDGAT1 de la planta borraginácea Echium pitardi, en la microalga modelo Chlamydomonas reinhardtii, mediante la técnica de transformación con un vector binario de expresión. De los transformantes obtenidos, De la Vega ha seleccionado dos en los que se ha observado alta expresión del gen y una acumulación constitutiva de hasta un 30% más de lípidos neutros que en el cultivo control.

Se trata de la primera vez que se consigue introducir este gen en Chlamydomonas reinhardtii con resultados satisfactorios. Este resultado abre una línea prometedora del estudio de la ruta de síntesis de ácidos grasos en esta y en otras microalgas, por lo que representa una valiosa herramienta para el desarrollo de productos de alto valor añadido de microalgas.

Foto portada:
Marismas de Odiel (Huelva). Jose A. (cc)