Consiguen por primera vez fabricar almidón más rápido que los cultivos y sin utilizar células vivas

Los investigadores han desarrollado un método novedoso, sin células, para sintetizar almidón, el carbohidrato común de las plantas, a partir de dióxido de carbono (CO2) e hidrógeno, utilizando una combinación de catalizadores químicos y un conjunto cuidadosamente seleccionado de enzimas en un enfoque sin células. Este trabajo, publicado en la revista 'Science', podría proporcionar una vía hacia la futura biofabricación industrial de esta importante sustancia.

El almidón es el componente calórico más consumido en la alimentación humana y animal, y una importante materia prima industrial utilizada para productos que van desde el papel hasta los bioplásticos. La síntesis natural del almidón en las plantas es un proceso complejo que convierte la glucosa procedente de la fotosíntesis en polímeros de amilosa y amilopectina que forman gránulos de almidón insolubles.

En la actualidad, la gran mayoría del suministro mundial de almidón procede de los cultivos agrícolas. Sin embargo, los esfuerzos por mejorar la síntesis del almidón en las plantas se ven limitados por la complejidad e ineficacia de los procesos biológicos implicados.

Y, aunque se considera una alternativa atractiva, la síntesis artificial de almidón sigue siendo un reto. Los investigadores han presentado ahora la vía anabólica del almidón artificial (ASAP), un proceso híbrido químico-bioquímico para la síntesis de almidón a partir de CO2 e hidrógeno sin el uso de células vivas.

El sistema quimioenzimático utiliza un catalizador inorgánico para reducir el CO2 a metanol, que luego es convertido por enzimas de bioingeniería en azúcares, y luego en almidón polimérico. Según los investigadores, el ASAP puede convertir el CO2 en almidón a un ritmo de 22 nanomoles de CO2 por minuto y por miligramo de catálisis total, lo que equivale a un ritmo aproximadamente 8,5 veces mayor que la síntesis de almidón en los cultivos de campo.