La Estación Experimental del Zaidín logra la Hiperproducción de celulosa bacteriana

Fuente. estación Experimental del Zaidín (EEZ-CSIC)

Investigadores de la Estación Experimental del Zaidín, centro perteneciente a la Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han desarrollado un método, que ha sido patentado, para aumentar la producción de celulosa bacteriana en un cultivo basado en una construcción genética aplicable en un amplio espectro de bacterias.

La celulosa es un azúcar polisacárido, en concreto un polímero de la glucosa, de los más abundantes que existen en la naturaleza. Podemos encontrar celulosa en los tejidos de sostén de las plantas, en la pared de las células vegetales jóvenes, la madera, etc.

Este polímero tiene una gran importancia industrial y comercial para la fabricación de papel, fibras naturales textiles, recubrimientos para aislamiento térmico y acústico a base de papel reciclado triturado, sistemas de empaquetado, dispositivos médicos o incluso se utiliza para la fabricación de explosivos (nitrocelulosa), entre otros muchos usos.

Existen microorganismos que son capaces de fabricar celulosa. A esta celulosa producida por bacterias se le denomina celulosa bacteriana, celulosa microbiana o biocelulosa. Aunque esta biocelulosa es químicamente similar a la celulosa vegetal, la celulosa bacteriana es de más fácil purificación y modificación química. Además, posee una estructura fibrilar distinta que determina unas propiedades físicas y mecánicas diferentes que permiten que tenga aplicaciones novedosas.

La técnica 

El método desarrollado por investigadores del grupo ‘Interacciones planta-bacteria’ del departamento de Microbiología del suelo y Sistemas simbióticos de la EEZ-CSIC, incrementa la producción de celulosa bacteriana al menos 25 veces más que la producción normal.

“Las bacterias cultivadas en condiciones adecuadas para producir celulosa pueden generar al menos 25 veces más celulosa bacteriana que otras bacterias similares carentes de la modificación genética” explica Juan Sanjuán Pinilla, jefe de este grupo de investigación.

La técnica desarrollada, tal como explica Juan Sanjuán, consiste en una modificación genética de las bacterias introduciéndoles el gen pleD que provoca un aumento en 50 veces o más de los niveles intracelulares de c-di-GMP (diguanilato cíclico), el compuesto activador de la actividad de la celulosa sintasa bacteriana, enzima encargada de la fabricación de celulosa en bacterias.

De esta forma se multiplica la capacidad de producción de celulosa en los cultivos de estas bacterias modificadas. Estos investigadores han trabajado con distintas especies del género Rhizobium y algunas bacterias patógenas de plantas del género Pseudomonas. Aunque la modificación genética es aplicable a cualquier bacteria.

La celulosa producida por las bacterias transformadas genéticamente, cultivadas en las condiciones adecuadas, llega a suponer cerca del 20% del peso seco de la biomasa total de los cultivos en un plazo de 24 horas. En contraste, la celulosa producida por las bacterias no transformadas supone apenas un 0,1% de la biomasa total presente en los cultivos.

Más información:

Juan Sanjuán Pinilla

Departamento de Microbiología del suelo y Sistemas simbióticos

Estación Experimental del Zaidín (EEZ)

Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

E-mail: juan.sanjuan@eez.csic.es

Tlf.: 958 18 16 00 Ext.: 259

Unidad de Cultura Científica y de la Innovación (UCC+i)

Silvia Alguacil Martín

Estación Experimental del Zaidín (EEZ)

Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

E-mail: silvia.alguacil@eez.csic.es

Tlf.: 958 18 16 00 Ext.: 262