Editan caña de azúcar para facilitar la producción de alcohol

Científicos de Brasil desarrollaron las primeras variedades de caña de azúcar del mundo, editadas genéticamente con la tecnología CRISPR para facilitar la producción de etanol (alcohol) y la mejor extracción de otros bioproductos, esto debido al fácil acceso de las enzimas a los azúcares atrapados en las células, la mayor digestibilidad de la pared celular y una mayor concentración de sacarosa en los tejidos vegetales.

Las variedades de caña de azúcar, se denominan Cana Flex I y Cana Fex II, desarrolladas por la empresa Embrapa Agroenergía de Brasil, mediante la revolucionaria técnica CRISPR que permite editar genes en regiones específicas sin utilizar ADN exógeno o de otras especies por lo que las plantas editadas son consideradas no transgénicas, según la Resolución Normativa N° 16 (RN N° 16) de la Comisión Técnica Nacional de Bioseguridad (CTNBio).

En ambas variedades de caña de azúcar se silenciaron genes específicos para resolver cuestiones claves del sector que permitan aumentar la productividad de alcohol y azúcar, así como de bioproductos para su mejor aprovechamiento.

La Cana Flex I, se obtuvo a partir del silenciamiento del gen responsable de la rigidez de la pared celular vegetal, para aumentar su “digestibilidad”. Esto significa que el proceso de hidrólisis enzimática, un proceso químico que extrae compuestos de la biomasa vegetal, es más eficiente.

La Cana Flex II, se creó a partir del silenciamiento del gen en el tejido de la caña de azúcar. Como resultado, los investigadores lograron un aumento considerable en la producción de sacarosa en los tallos de las plantas.

“Una vez que encontramos esa característica de la acumulación de azúcar, transferimos ese conocimiento al cultivo de la caña de azúcar, que es el objetivo de nuestra investigación”, explicó el investigador de Embrapa Hugo Molinari. Según él, observaron un 15% más de sacarosa en el tallo de la caña de azúcar y un aumento del 200% en las hojas.

El estudio también identificó una mayor concentración de otros azúcares, como la glucosa y la fructosa, tanto en el jugo como en el tejido vegetal. “También hicimos pruebas para ver si el gen influía en mejorar la sacarificación, que es la conversión de la celulosa en azúcar industrial. Nuevamente, observamos un aumento de alrededor del 12%”, detalló Molinari.

Producción de bioetanol

El investigador de Embrapa destaco que las principales ventajas de Cana Flex II son una mayor eficiencia en la producción de bioetanol, mejores variedades para fines industriales, mayor digestibilidad para la alimentación animal y más valor añadido para el conjunto del sector. Añadió que entre 2020 y 2021, la producción mundial total de azúcar fue de 188 millones de toneladas, siendo Brasil responsable de 39 millones de toneladas, equivalente al 21% de la producción mundial de azúcar, explicando la importancia de esta tecnología para el mercado local.

Por otro lado, dijo que el cultivo de caña de azúcar puede contribuir a una matriz energética más limpia. “Hoy sabemos que más del 45% de la matriz energética brasileña es renovable y la caña de azúcar aporta el 30% de esas fuentes renovables”, dijo Molinari.

Según el subdirector de Investigación y Desarrollo de Embrapa Agroenergía, Bruno Laviola, el desarrollo de nuevos cultivares de caña de azúcar utilizando la técnica CRISPR es una acción en la frontera del conocimiento. “Estos cultivares son solo el comienzo y abren el camino para el desarrollo y entrega de otros cultivares al sector productivo con características que impactarán directamente en la productividad de la caña de azúcar y reducirán los costos de producción”, anuncia.

Fuentes

• Future Farming
• ChileBio