06 de mayo de 2015

Bogotá D. C., May. 06 de 2015 – Agencia de Noticias UN- Un modelo matemático predice el crecimiento de la bacteria clostridium en glicerol, con la cual se puede producir el solvente Propanodiol, de gran utilidad industrial.

Dicho modelo, obtenido por Luis Miguel Serrano, estudiante del Doctorado en Biotecnología de la U.N., es denominado análisis de balance de flujo dinámico (DFBA) y permite predecir el crecimiento del microorganismo, bajo diferentes condiciones, además de la cantidad de solvente que puede producir.

El propanodiol es de gran aplicación industrial para producir politrimetilen tereftalato (PTT), un polímero biodegradable útil en el campo cosmético, farmacéutico y para la producción de plástico.

El estudiante Serrano explicó que uno de los problemas que se presenta con la obtención de biodiesel es el aumento de la producción de glicerina. Por esta razón, su investigación se enfoca en el aprovechamiento de esta sustancia para generar compuestos con valor agregado.

Uno de estos compuestos es el 123 propanodiol, que se obtiene a través de la fermentación de la glicerina con un microorganismo llamadoclostridium, bacteria anaerobia (no crece en presencia de oxígeno) que puede ser patógena o productora de solventes. 

El grupo de investigación de Bioprocesos y Bioprospección de la U.N. ha venido trabajando desde años atrás en el tema, encontrando cepas promisorias y resultados desde el punto de vista de fermentación. Sin embargo, el desarrollo del modelo se ha logrado desde el subgrupo de Microorganismos Solventogénicos.

“La novedad de mi investigación consiste en el desarrollo de un modelo que considera el comportamiento intracelular, es decir que analiza cómo entra el sustrato (glicerol) y qué reacciones involucra para que se produzca el propanodiol”, explico el estudiante de doctorado.

Las cepas analizadas fueron aisladas de cultivos tradicionales como el arroz y el tomate, las cuales se caracterizan por su alta producción de solventes.

A partir de la reconstrucción del genoma del clostridium se logró establecer la red metabólica de escala genómica. Esto significa que a través de la secuenciación del genoma, se detectó la mayor cantidad de reacciones involucradas en el metabolismo de la bacteria para su crecimiento.

El genoma es empleado por el investigador con herramientas matemáticas que permiten simular el crecimiento del microorganismo. De esta manera, se puede predecir cómo va a crecer la bacteria si se cortan ciertas reacciones, es decir, si se altera el genoma y se silencia el gen asociado a la reacción, lo que genera una encima específica.

Según el estudiante, realizar este trabajo en laboratorio es muy dispendioso, pues se tendría que hacer una mutante por cada gen y la red metabólica está compuesta por 900 reacciones.

Con la simulación se da la posibilidad de cortar las reacciones (mutaciones) por medio de computador. Ello simplifica el trabajo de laboratorio, lo que permite predecir rápidamente las reacciones y evitar el ensayo y el error.

Mediante las predicciones se puede determinar el comportamiento del microorganismo bajo otros escenarios, como la eliminación de reacciones para mejorar la producción, o el comportamiento de la bacteria o cepa mutante al cultivarla en varias conexiones de glicerina, sustancia que ellas consumen.