La celulosa es el componente principal de papel y también es una fuente de azúcares para la producción de etanol. La celulosa se puede describir como el “ladrillo” de la pared celular vegetal, mientras otros componentes –la pectina, hemicelulosa y lignina– funcionan como mortero, juntando todo.
La lignina es imprescindible para la supervivencia de la planta, pero sus estructuras impiden la conversión de celulosa. ¿Pero qué resultaría si se altera la lignina para facilitar su descomposición, de ese modo facilitando la producción de papel, etanol y otros productos industriales?
Éste es el objetivo de los científicos del ARS en el Centro Estadounidense de Investigación de Forraje para Vacas Lecheras, mantenido por el ARS en Madison, Wisconsin. Allí, agrónomo John Grabber – trabajando con patólogo de plantas Ronald Hatfield con el ARS, Fachuang Lu de la Universidad de Wisconsin, y John Ralph, anteriormente con el ARS y ahora con la Universidad de Wisconsin — han diseñado una lignina que se descompone más fácilmente.Grabber y sus colegas primero probaron los efectos de cambiar las paredes celulares vegetales en un laboratorio — antes de aplicar esos cambios a las plantas vivas — incorporando un compuesto químico llamado ferulato coniferil en la lignina formada dentro de las paredes celulares. Primero, ellos sintetizaron el compuesto en el laboratorio y lo agregaron a las paredes celulares aisladas del maíz. Entonces sometieron las paredes celulares a tratamientos alcalinos, los cuales son usados comúnmente para degradar la lignina.
La lignina alterada se descompuso más fácilmente que la lignina convencional bajo condiciones ligeramente alcalinas, demostrando el potencial de esta modificación de facilitar el uso de celulosa.
Investigaciones adicionales mostraron que incorporar otras moléculas tales como feruloil y ácido caffeoilquinico en la lignina también podrían aumentar la utilización de celulosa. Hatfield, Ralph y genetista Jane Marita con el ARS en Madison ahora están dirigiendo intentos de genéticamente ingeniar plantas para producir lignina que contiene ferulato coniferil.
Este trabajo tiene beneficios potenciales no sólo para la producción de papel y etanol, sino también para la producción del ganado. La lignina modificada podría aumentar la digestibilidad de los cultivos fibrosos, permitiéndoles a los productores a utilizar más forraje y menos granos para alimentar su ganado.
ARS es una agencia de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.
Fuente: Departamento de Agricultura de Estados Unidos (www.ars.usda.gov)
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