Fotosíntesis artificial para una producción alimentaria respetuosa con el medio ambiente
Investigadores producen un importante aminoácido a partir del gas de efecto invernadero CO₂
Garantizar el suministro de alimentos a una población mundial en constante crecimiento y proteger al mismo tiempo el medio ambiente suelen ser objetivos contrapuestos. Ahora, investigadores de la Universidad Técnica de Múnich (TUM) han desarrollado con éxito un método para la fabricación sintética de proteínas nutritivas mediante un tipo de fotosíntesis artificial. La industria de la alimentación animal es la principal impulsora de la elevada demanda de grandes volúmenes de proteína nutricional, que también es adecuada para su uso en productos sustitutivos de la carne.
Fotosíntesis artificial para la producción ecológica de alimentos, de izquierda a derecha: Estudiante de doctorado Vivian Willers y Prof. Volker Sieber
Otto Zellmer / TUM
Un grupo dirigido por el profesor Volker Sieber en el Campus Straubing de Biotecnología y Sostenibilidad de la TUM (TUMCS) ha logrado producir el aminoácido L-alanina, componente esencial de las proteínas, a partir del gasCO2, nocivo para el medio ambiente. Su proceso biotecnológico indirecto utiliza metanol como producto intermedio. Hasta ahora, las proteínas destinadas a la alimentación animal se producían normalmente en el hemisferio sur, lo que requería un espacio agrícola a gran escala y tenía consecuencias negativas para la biodiversidad.
ElCO2, que se elimina de la atmósfera, se convierte primero en metanol utilizando electricidad verde e hidrógeno. El nuevo método convierte este producto intermedio en L-alanina en un proceso de varias etapas mediante enzimas sintéticas; el método es extremadamente eficaz y genera rendimientos muy elevados. La L-alanina es uno de los componentes más importantes de las proteínas, esenciales para la nutrición humana y animal.
El Prof. Sieber, de la Cátedra de Química de Recursos Biogénicos de la TUM, explica: "En comparación con el cultivo de plantas, este método requiere mucho menos espacio para crear la misma cantidad de L-alanina, cuando la energía utilizada procede de fuentes solares o eólicas. El uso más eficiente del espacio significa que se puede utilizar una especie de fotosíntesis artificial para producir la misma cantidad de alimentos en muchas menos hectáreas. Esto allana el camino para una menor huella ecológica en la agricultura".
Combinación de bioeconomía y economía del hidrógeno
La fabricación de L-alanina es sólo el primer paso para los científicos. "También queremos producir otros aminoácidos a partir deCO2 utilizando energía renovable y aumentar aún más la eficiencia en el proceso de realización", afirma la coautora Vivian Willers, que desarrolló el proceso como doctoranda en el Campus Straubing de la TUM. Los investigadores añaden que el proyecto es un buen ejemplo de cómo la bioeconomía y la economía del hidrógeno combinadas pueden hacer posible una mayor sostenibilidad.
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