A pesar del título, el artículo no se refiere a que cultivemos o granjeemos las termitas en enormes rebaños y que luego las exprimamos, trituremos, pasemos por el chino y obtengamos biodiésel. Más bien se refiere a que estos agradables compañeros que nos estropean los muebles son una especie de saco de simbiosis en cuyo interior viven unas bacterias que producen enzimas capaces de degradar la madera a moléculas a partir de las cuales se podría producir etanol. Y que mediante una colaboración entre varios grupos de investigación y una empresa se ha conseguido aislar las enzimas involucradas, reconstruir el proceso in vitro y además identificar los genes bacterianos que codifican dichas enzimas, que son muy numerosos. Pero el proceso funciona en simbiosis. Si se consiguiera modificar bacterias de forma que incorporasen esos genes y produjeran las enzimas creciendo en enormes biorreactores industriales, se podría luego fermentar esa "malta" y obtener alcohol tras la destilación del producto de fermentación.

Eso sí, cuidadín. Utilicemos los residuos. Los bosques ya están temblando.

Las enzimas presentes en los microorganismos que se desarrollan en el tracto intestinal de las termitas son birreactores en miniatura capaces de fragmentar la compleja cadena polimérica de la celulosa y del xylan en unidades mucho más pequeños de azucares que constituyen el alimento de la termita. En el campo de la biotecnología, esas enzimas podrían incorporarse en procesos de fermentación, lo cual permitiría obtener biocombustibles de desechos de madera y otros residuos agroindustriales.

Las termitas son insectos diminutos, del tamaño de medio grano de arroz, capaces de digerir la madera, un producto rico en energía, pero muy difícil de degradar a moléculas más pequeñas que pueden utilizarse como alimento o como biocombustible. Si bien la madera puede transformarse en productos químicos con ácidos minerales o quemarse con aire para generar calor, las termitas han diseñado una estrategia bioquímica que les permite transformar la estructura polimérica de la celulosa o xylan en azúcares de bajo peso molecular para utilizarlas después como alimento para realizar sus funcionales vitales. Las termitas se han estudiado a lo largo de más de un siglo pero la identidad y la función de los microorganismos que se desarrollan en su tracto digestivo (compartimento P3) en una alianza simbiótica perfecta solo se ha podido aclarar, en parte, en la actualidad.

En el último número de la revista Nature [Nature 450 (2007) 560)] un equipo de científicos de varios centros de investigación de Estados Unidos y del Instituto Nacional de Biodiversidad de Costa Rica, así como de la empresa biotecnológica Verenium han reportado el análisis de estos microorganismos. Para ello, pudieron aislar y extraer un solo microlitro (milésima parte de un mililitro) de material biológico del compartimento P3 del estómago de las termitas. El estudio revela que existen al menos 80.000 genes pertenecientes a 250 especies de microorganismos distintos. Entre esos genes, hallaron 1.000 que juegan un papel básico en la degradación de dos de los principales componentes de la madera: celulosa y xylan. Las enzimas que fabrican esos genes permiten que la compleja cadena polimérica que forma la celulosa o el xylan, se vaya fragmentando en trozos mucho más pequeños hasta obtener las moléculas pequeñas que pueda utilizar la termita como alimento básico.

Los científicos de la empresa Verenium no solamente fueron capaces de aislar las enzimas presentes en los microorganismos que degradan la celulosa sino que dieron un paso más, y que significa un avance muy importante, reconstruyeron este proceso natural con el objetivo de generar un combinado de enzimas de alto rendimiento para la producción industrial de etanol. En el campo de la biotecnología, esas enzimas podrían incorporarse a procesos de fermentación, lo que permitiría obtener etanol de desechos de madera y otros residuos agroindustriales. No obstante, la adaptación de este hallazgo a un sistema industrial todavía no se perfila. El escalado de este proceso, identificado en la organización simbiótica de las termitas y de las bacterias que se desarrollan en su tracto intestinal, al de una factoría de gasificación de biomasa está muy lejano. La tarea siguiente es descubrir los mecanismos metabólicos operativos en estos organismos durante la despolimeración del material celulósico. Conforme al avance logrado, se podrá sintetizar una nueva generación de enzimas con actividad más elevada capaces de producir los biocombustibles del futuro que se derivarán de los precursores celulósicos.

Este artículo se publicó en el blog Energía y Sostenibilidad, gestionado por David Serrano, el 28 de noviembre de 2007. Podéis acceder al original desde el enlace Termitas: bioreactores en miniatura que producen biocombustibles a partir de biomasa.