Cómo fabricar almidón más rápido que los cultivos de campo, sin utilizar células vivas

Los investigadores han desarrollado un método novedoso y sin células para sintetizar almidón, el hidrato de carbono común de las plantas, a partir de dióxido de carbono (CO₂) e hidrógeno, utilizando una combinación de catalizadores químicos y un conjunto de enzimas cuidadosamente seleccionadas en un enfoque sin células. Este trabajo 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 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 de almidón artificial sigue siendo un reto. En esta ocasión, Tao Cai y sus colegas presentan 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 se convierte en azúcares mediante enzimas de bioingeniería y, posteriormente, en almidón polimérico. Según Cai et al., 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.