{"id":202674,"date":"2012-08-22T13:00:17","date_gmt":"2012-08-22T16:00:17","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=202674"},"modified":"2015-11-09T13:16:35","modified_gmt":"2015-11-09T15:16:35","slug":"del-genoma-al-ingenio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/del-genoma-al-ingenio\/","title":{"rendered":"Del genoma al ingenio"},"content":{"rendered":"
\"Una

Delfim Martins\/Pulsar Imagens<\/span>Una plantaci\u00f3n de ca\u00f1a de az\u00facar en Lins, interior paulista: productividad crecienteDelfim Martins\/Pulsar Imagens<\/span><\/p><\/div>\n

Cient\u00edficos de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP) y de la Universidad de Campinas (Unicamp) revelaron en 2011 alrededor de 10.800 millones de pares de bases del ADN de la ca\u00f1a de az\u00facar, 33 veces el producto de los dos a\u00f1os del proyecto Genoma Ca\u00f1a, concluido en 2001, que mape\u00f3 los genes expresados de la planta. Este resultado forma parte de un proyecto tem\u00e1tico coordinado por la bi\u00f3loga molecular Glaucia Souza, de la USP, cuya conclusi\u00f3n est\u00e1 prevista para 2013, y cuyo objetivo es la secuenciaci\u00f3n de los genes de la ca\u00f1a de az\u00facar. Dada la complejidad del genoma, 300 regiones se encuentran organizadas en tramos de m\u00e1s de 100 mil bases, que contienen entre 5 y 14 genes contiguos de la ca\u00f1a, en el marco de un proyecto tem\u00e1tico de la genetista Marie-Anne Van Sluys, tambi\u00e9n docente de la USP. Los investigadores pretenden ir m\u00e1s all\u00e1 del Genoma Ca\u00f1a, tanto en la cantidad de datos como en las preguntas referentes al funcionamiento del genoma de la planta que se convirti\u00f3 en sin\u00f3nimo de energ\u00eda de fuente renovable. Estudios de gram\u00edneas tales como el sorgo y el arroz mostraron que, para mejorar la productividad de las plantas, resulta necesario saber de qu\u00e9 modo es controlada la actividad de los genes, funci\u00f3n que les compete a ciertos tramos del ADN conocidos como promotores.<\/p>\n

Esta investigaci\u00f3n constituye un ejemplo de c\u00f3mo el conocimiento sobre la ca\u00f1a de az\u00facar y el etanol ha venido avanzando en los \u00faltimos a\u00f1os. A trav\u00e9s del Programa FAPESP de Investigaciones en Bioenerg\u00eda (Bioen), que tuvo inicio en 2008, del cual Glaucia Souza es coordinadora, la Fundaci\u00f3n viene patrocinando un gran esfuerzo de investigaci\u00f3n que articula a investigadores de diversas \u00e1reas del conocimiento, destinado a mejorar la productividad del etanol brasile\u00f1o y avanzar en ciencia b\u00e1sica y tecnolog\u00edas relacionadas con la generaci\u00f3n de energ\u00eda de biomasa.<\/p>\n

Uno de los objetivos del Bioen consiste en superar barreras tecnol\u00f3gicas e incrementar a\u00fan m\u00e1s la productividad del etanol de primera generaci\u00f3n, elaborado a partir de la fermentaci\u00f3n de la sacarosa, que aprovecha un tercio de la biomasa de la ca\u00f1a. Otro apunta a participar en la carrera internacional en busca del etanol de segunda generaci\u00f3n, producido a partir de celulosa, lo que har\u00eda posible obtener el biocombustible tambi\u00e9n del bagazo y de la paja de la ca\u00f1a de az\u00facar y de otras diversas materias primas. El programa cuenta con cinco vertientes. Una de ellas es la de la investigaci\u00f3n sobre biomasa, cuyo foco es el mejoramiento de la ca\u00f1a. La segunda se centra en el proceso de fabricaci\u00f3n de biocombustibles. La tercera est\u00e1 vinculada con aplicaciones del etanol para motores de coches y de aviaci\u00f3n. La cuarta se refiere a estudios sobre biorrefiner\u00edas, biolog\u00eda sint\u00e9tica, sucroqu\u00edmica y alcoholqu\u00edmica. Y la quinta aborda los impactos sociales y ambientales derivados del uso de los biocombustibles.<\/p>\n

\"Zafra

Delfim Martins\/Pulsar Imagens<\/span><\/a> Zafra manual en Cordeir\u00f3polis (S\u00e3o Paulo), en 2010: los estudios apuntan a conocer y mitigar los impactos econ\u00f3micos y socialesDelfim Martins\/Pulsar Imagens<\/span><\/p><\/div>\n

Gen\u00e9tica<\/strong>
\nEn sus casi cuatro a\u00f1os de existencia, los resultados del programa Bioen son palpables y variados. La experiencia en gen\u00f3mica de Marie-Anne Van Sluys, de la USP, y de Anete Pereira de Souza, de la Unicamp, las llev\u00f3 a encabezar proyectos cuyo objetivo es generar una secuenciaci\u00f3n parcial de dos cultivares de ca\u00f1a (R570 y SP80-3280) y servir de apoyo al desarrollo de herramientas moleculares capaces de ayudar en la comprensi\u00f3n de este genoma. Uno de los objetivos es el estudio de los llamados elementos de transposici\u00f3n, regiones de ADN que pueden transferirse de una regi\u00f3n a otra del genoma, dejando o no una copia en el lugar en que se encontraban anteriormente. \u201cLos programas de mejoramiento tambi\u00e9n se podr\u00e1n beneficiar al contar con acceso a informaciones moleculares con potencial para el desarrollo de marcadores\u201d, dice Van Sluys, quien es docente del Instituto de Biociencias de la USP y una de las coordinadoras del Bioen.<\/p>\n

Un proyecto encabezado por Ricardo Zorzetto V\u00eancio, de la Facultad de Medicina de Ribeir\u00e3o Preto de la USP, desarroll\u00f3 la versi\u00f3n piloto de un software<\/em> a los efectos de intentar caracterizar las funciones de genes de la ca\u00f1a de az\u00facar. Su abordaje es innovador, pues no se ci\u00f1e a atribuirle a una secuencia de genes de un organismo las funciones que se observan en una secuencia similar de otro ser vivo. La idea es utilizar algoritmos que contemplen la incertidumbre contenida en esta asociaci\u00f3n. \u201cEn lugar de decir sencillamente que un gen tiene una funci\u00f3n espec\u00edfica, pretendemos determinar cu\u00e1l es la probabilidad de que \u00e9ste tenga esa funci\u00f3n y, mediante ese c\u00e1lculo, contemplar distintas evidencias, como por ejemplo la relaci\u00f3n evolutiva con otros genes, o si existe alg\u00fan experimento que confirme dicha funci\u00f3n\u201d, dice Ricardo V\u00eancio.<\/p>\n

Augusto Garcia, de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq), de la USP, desarroll\u00f3 un software<\/em> denominado OneMap, orientado a la utilizaci\u00f3n de marcadores gen\u00e9ticos en programas de mejoramiento que explotan la gen\u00e9tica y la fisiolog\u00eda de la ca\u00f1a. \u201c\u00c9sta es una de las grandes expectativas para la obtenci\u00f3n m\u00e1s r\u00e1pida de cultivares\u201d, dice Glaucia Souza. Anualmente, el Centro de Tecnolog\u00eda Ca\u00f1era (CTC) testea 1 mill\u00f3n de pl\u00e1ntulas en busca de ejemplares m\u00e1s productivos. Se requieren 12 a\u00f1os para que surjan dos o tres variedades prometedoras.<\/p>\n

\"Un

Delfim Martins<\/span><\/a> Un ca\u00f1amelar de Gua\u00edra (S\u00e3o Paulo): la producci\u00f3n de biocombustibles puede ampliar la rentabilidad del agronegocioDelfim Martins<\/span><\/p><\/div>\n

La \u201cplanta energ\u00eda\u201d<\/strong>
\nLa productividad actual de la ca\u00f1a de az\u00facar, que es de 80 toneladas anuales por hect\u00e1rea, en promedio, podr\u00eda trepar a 381 toneladas por hect\u00e1rea anuales con el desarrollo de variedades adecuadas a la producci\u00f3n de bioenerg\u00eda, dotadas de alta productividad, alto contenido de az\u00facar, tolerancia a las sequ\u00edas y resistencia a pestes y enfermedades, por ejemplo. Este c\u00e1lculo sali\u00f3 publicado en un art\u00edculo cient\u00edfico a cargo de un grupo de investigadores del Bioen y del Centro de Investigaciones en Agricultura de Haw\u00e1i. De acuerdo con dicho estudio, la llamada \u201cplanta energ\u00eda\u201d requiere crecimiento r\u00e1pido, pocos insumos para su crecimiento y adaptaci\u00f3n a la zafra mecanizada. Para hacer este in\u00e9dito c\u00e1lculo te\u00f3rico, se asociaron datos tecnol\u00f3gicos de la producci\u00f3n de la ca\u00f1a con informaci\u00f3n sobre la fisiolog\u00eda de la planta (fotos\u00edntesis, crecimiento, desarrollo y maduraci\u00f3n) y se propusieron, mediante investigaciones de gen\u00f3mica funcional, posibles genes que ser\u00edan objeto de mejoramientos con partici\u00f3n de carbono, que es la manera en que la ca\u00f1a distribuye los carbohidratos que produce v\u00eda fotos\u00edntesis.<\/p>\n

Publicado en Plant Biotechnology Journal<\/em> en abril de 2010, el estudio mostr\u00f3 cu\u00e1nto podr\u00eda rendir la ca\u00f1a con el uso de herramientas biotecnol\u00f3gicas destinadas a crear nuevas variedades. Una carta enviada a los autores por el editor de la revista, el bi\u00f3logo Keith J. Edwards, de la Universidad de Bristol, Inglaterra, inform\u00f3 que ya se hab\u00edan registrado m\u00e1s de 1.600 descargas del art\u00edculo, una cantidad elevada para una revista de inter\u00e9s especializado. El inter\u00e9s en el art\u00edculo muestra a las claras el nuevo nivel de la investigaci\u00f3n sobre la ca\u00f1a de az\u00facar, seg\u00fan sostiene Glaucia Souza, autora principal del art\u00edculo, que es docente del Instituto de Qu\u00edmica de la USP. \u201cHace algunos a\u00f1os ten\u00edamos dificultades para publicar art\u00edculos sobre la biotecnolog\u00eda de la ca\u00f1a, porque se consideraba que era una planta ex\u00f3tica que solamente existe en los semitr\u00f3picos. En la actualidad, como muchos pa\u00edses buscan desarrollar energ\u00eda extra\u00edda de la biomasa, los estudios de la ca\u00f1a han venido cobrando importancia\u201d, afirma. La popularidad del art\u00edculo tambi\u00e9n muestra de qu\u00e9 manera el Programa Bioen est\u00e1 avanzando en el campo del mejoramiento gen\u00e9tico. \u201cEstamos logrando llevar el genoma al campo\u201d, dice.<\/p>\n

Brasil ocupa una posici\u00f3n especial en el debate internacional inherente a los biocombustibles, debido a que es el \u00fanico pa\u00eds que concret\u00f3 la sustituci\u00f3n en gran escala de la gasolina por el etanol. La experiencia brasile\u00f1a y los estudios en el campo de la bioenerg\u00eda realizados por instituciones del estado de S\u00e3o Paulo habilitaron a cient\u00edficos paulistas a participar en el proyecto Global Sustainable Bionergy (GSB), una iniciativa internacional destinada a discutir la factibilidad de la producci\u00f3n de biocombustibles en gran escala y a nivel mundial y a buscar un consenso cient\u00edfico sobre el tema. El GSB promovi\u00f3 encuentros entre cient\u00edficos del sector energ\u00e9tico en cinco pa\u00edses. La intenci\u00f3n fue discutir si es posible dar cuenta de una fracci\u00f3n sustancial de la demanda energ\u00e9tica a partir de la producci\u00f3n de biomasa y sin comprometer el suministro de alimentos, la preservaci\u00f3n de los h\u00e1bitats naturales y la calidad del medio ambiente, aparte de plantear estrategias con la mira puesta en la transici\u00f3n hacia una nueva matriz energ\u00e9tica, m\u00e1s equilibrada y renovable. El workshop<\/em> de Am\u00e9rica Latina fue organizado por la FAPESP en marzo de 2010, y discuti\u00f3 los desaf\u00edos tecnol\u00f3gicos con el objetivo de obtener etanol a partir de celulosa a costos competitivos, la posibilidad de replicar en otros pa\u00edses el exitoso caso del etanol de ca\u00f1a brasile\u00f1o y el temor de que la competencia de los biocombustibles comprometa a otros cultivos agr\u00edcolas. La resoluci\u00f3n aprobada en el encuentro afirm\u00f3 enf\u00e1ticamente el potencial de expansi\u00f3n de la producci\u00f3n de bioenerg\u00eda en Latinoam\u00e9rica, sin que ello comprometa la producci\u00f3n de alimentos, el medio ambiente o la biodiversidad. El coordinador del Proyecto GSB, Lee Lynd, de la Thayer School of Engineering, Dartmouth College, de Estados Unidos, elogi\u00f3 la disposici\u00f3n de los cient\u00edficos brasile\u00f1os para buscar formas sostenibles de producci\u00f3n de biocombustibles. \u201cOtros pa\u00edses deber\u00edan afrontar el problema tal como lo hace Brasil. Estados Unidos, por ejemplo, es m\u00e1s defensivo en relaci\u00f3n con los mecanismos de sostenibilidad, pese a que lidera la producci\u00f3n de etanol\u201d, afirm\u00f3 en ese entonces.<\/p>\n

\"140-147_bioen_esp50\"<\/a>Combustible para aviaci\u00f3n<\/strong>
\nEntre las ambiciones del programa, uno de los destacados es el desarrollo de biocombustibles para aviaci\u00f3n. En abril pasado, representantes de la FAPESP, Boeing y Embraer comenzaron un estudio sobre los principales retos cient\u00edficos, tecnol\u00f3gicos, sociales y econ\u00f3micos con miras al desarrollo y a la adopci\u00f3n de biocombustibles en el sector de aviaci\u00f3n comercial y ejecutiva de Brasil. Con duraci\u00f3n prevista entre 9 y 12 meses, el estudio ser\u00e1 orientado por una serie de ocho workshops<\/em> programados para este a\u00f1o, con el fin de recabar datos con investigadores e integrantes de la cadena de producci\u00f3n de biocombustibles, sumados a representantes del sector de aviaci\u00f3n y del gobierno. Una vez concluido el trabajo, la FAPESP, Boeing y Embraer pondr\u00e1n en marcha un proyecto de investigaci\u00f3n conjunto sobre temas prioritarios se\u00f1alados en el estudio y emitir\u00e1n un llamado a la presentaci\u00f3n de propuestas a los efectos de erigir un centro de investigaci\u00f3n y desarrollo de biocombustibles para la aviaci\u00f3n comercial que comprenda a las tres instituciones, basado en el modelo de los Centros de Investigaci\u00f3n, Innovaci\u00f3n y Difusi\u00f3n (Cepids) de la FAPESP, cuyo objetivo es desarrollar investigaciones en la frontera del conocimiento. Este proyecto de investigaci\u00f3n forma parte de un acuerdo entre las instituciones firmado en octubre de 2011 en el marco del Bioen, y coordinado por Lu\u00eds Augusto Barbosa Cortez, docente de la Unicamp y coordinador adjunto de Programas Especiales de la FAPESP.<\/p>\n

Un proceso innovador para la producci\u00f3n de bioqueros\u00e9n a partir de varios tipos de aceite vegetal, que podr\u00e1 llevar a que el combustible empleado en los aviones se vuelva menos contaminante y m\u00e1s barato, se desarroll\u00f3 en la Facultad de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica (FEQ) de la Unicamp. Luego de su extracci\u00f3n y refinamiento, se pone el aceite en un reactor junto con una cantidad espec\u00edfica de etanol y un catalizador encargado de acelerar las reacciones qu\u00edmicas. \u201cLa mayor contribuci\u00f3n del proceso de obtenci\u00f3n del bioqueros\u00e9n son los altos \u00edndices de pureza del producto final\u201d, dice Rubens Maciel Filho, docente de la FEQ y coordinador del estudio. Esta ruta hace posible la obtenci\u00f3n de biocombustibles de aviaci\u00f3n oxigenados con un punto de congelamiento que permiten su uso como jet fuel<\/em>. Otro proceso posibilita la producci\u00f3n de bioqueros\u00e9n del tipo de los hidrocarburos, con pedido de patente internacional ya solicitada y protocolizada. Otro aporte de Maciel es un proyecto tendiente a crear compuestos de alto valor econ\u00f3mico a partir de sustratos de la ca\u00f1a de az\u00facar. El proyecto ha arrojado buenos resultados en la producci\u00f3n del \u00e1cido acr\u00edlico y del \u00e1cido propi\u00f3nico a partir del \u00e1cido l\u00e1ctico. \u201cEs posible desarrollar productos con valores 190 mil veces mayores que el del az\u00facar\u201d, dice Maciel.<\/p>\n

\"Una

H\u00c9LVIO ROMERO\/AE<\/span><\/a> Una monta\u00f1a de bagazo de ca\u00f1a en Usina Costa Pinto, en la localidad de Piracicaba (S\u00e3o Paulo): la extracci\u00f3n de etanol de celulosa podr\u00e1 multiplicar la producci\u00f3n del combustible brasile\u00f1oH\u00c9LVIO ROMERO\/AE<\/span><\/p><\/div>\n

Los impactos econ\u00f3micos y sociales<\/strong>
\nEl Bioen apunta a dimensionar los impactos sociales y econ\u00f3micos de una sociedad basada en la energ\u00eda de la biomasa. \u201cContamos con grupos de investigadores que estudian modelos econ\u00f3micos capaces de evaluar las alteraciones en el uso de la tierra ocasionados por la producci\u00f3n en gran escala de biocombustibles\u201d, dice Glaucia Souza. \u201cTambi\u00e9n existen estudios sobre los cuellos de botella econ\u00f3micos derivados de la producci\u00f3n de biocombustibles, mapeos agroecol\u00f3gicos y de impactos en la biodiversidad, por mencionar algunos ejemplos\u201d, afirma la profesora. Nuevos conocimientos al margen, Souza destaca el potencial de los biocombustibles en el combate contra la pobreza. \u201cLa ca\u00f1a de az\u00facar contribuye al desarrollo rural, pero la agricultura todav\u00eda redunda en escasos dividendos para los productores. La producci\u00f3n de biocombustibles puede agregarle valor al agronegocio, al permitir que el sector genere su propia energ\u00eda y venda sus excedentes, por ejemplo, con lo cual aportar\u00e1 al desarrollo regional y en el combate contra la pobreza\u201d, dice.<\/p>\n

En el exterior se cuestiona el hecho de que Brasil es fuerte en la agricultura volcada a la alimentaci\u00f3n y reemplaza la tierra buena de la producci\u00f3n de alimentos por el plant\u00edo de ca\u00f1a de az\u00facar. Pero se trata de un problema inexistente, de acuerdo con un estudio del grupo encabezado por el economista Andr\u00e9 Nassar, del Instituto de Estudios del Comercio y Negociaciones Internacionales (Icone), financiado por la FAPESP en el marco del Bioen. En 2022, en el escenario delineado por el instituto, la superficie de cultivo de ca\u00f1a ocupar\u00e1 10,5 millones de hect\u00e1reas, ante 8,1 millones de hect\u00e1reas de 2009. Este crecimiento del 30% de los ca\u00f1amelares se concretar\u00eda en la regi\u00f3n sudeste del pa\u00eds, fundamentalmente en \u00e1reas de pastoreo para la cr\u00eda de ganado vacuno, y en la regi\u00f3n centro-oeste, donde reemplazar\u00e1 \u00e1reas tradicionales de plant\u00edo de granos y de pasturas. \u201cHoy en d\u00eda los ganaderos producen m\u00e1s carne por hect\u00e1rea. En 1996 se produjeron 6 millones de toneladas de carne, en 184 millones de hect\u00e1reas. Diez a\u00f1os despu\u00e9s, la producci\u00f3n sum\u00f3 9 millones de toneladas de carne en 183 millones de hect\u00e1reas. La hacienda trep\u00f3 en el per\u00edodo, de 158 millones de cabezas a 206 millones\u201d, dice la investigadora Leila Harfuch, del Icone. \u201cLas pasturas entre 2009 y 2022 se reducir\u00edan en 5 millones de hect\u00e1reas, acomod\u00e1ndose as\u00ed parte de la expansi\u00f3n de los granos y de la ca\u00f1amiel.\u201d<\/p>\n

\"Las

eduardo cesar<\/span><\/a> Las calderas de Usina Santa Elisa, en Sert\u00e3ozinho (S\u00e3o Paulo): la producci\u00f3n de energ\u00eda el\u00e9ctrica se efect\u00faa con bagazo de ca\u00f1aeduardo cesar<\/span><\/p><\/div>\n

Cambios clim\u00e1ticos<\/strong>
\nExisten estudios cuyo foco es la forma en que la ca\u00f1a de az\u00facar responder\u00e1 ante los cambios clim\u00e1ticos. Este conocimiento podr\u00e1 ayudar a desarrollar variedades m\u00e1s resistentes a eventuales aumentos de lluvias y de calor, aparte del esperado avance de las plagas. Se sabe que la alta concentraci\u00f3n de anh\u00eddrido carb\u00f3nico produce un aumento de la fotos\u00edntesis y del volumen de biomasa, lo que lleva a antever un avance en la productividad. \u201cComo contrapartida, poco se sabe acerca de los mecanismos de control hormonales, sus relaciones con el metabolismo del carbono y las redes de transcripci\u00f3n g\u00e9nica asociados a \u00e9ste\u201d, dice Marcos Buckeridge, docente del Departamento de Bot\u00e1nica del Instituto de Biociencias de la USP y director cient\u00edfico del Laboratorio Nacional de Ciencia y Tecnolog\u00eda del Bioetanol (CTBE). \u201cEl conocimiento de tales procesos tiene la capacidad de exponer los puntos del metabolismo de la ca\u00f1a que podr\u00edan alterarse para producir variedades con potencial de adaptaci\u00f3n a los cambios clim\u00e1ticos\u201d, afirma Buckeridge. La b\u00fasqueda de fuentes para la producci\u00f3n de biocombustibles que no comprometan a la naturaleza, como por ejemplo la obtenci\u00f3n de etanol a partir de polisac\u00e1ridos de semillas de \u00e1rboles aut\u00f3ctonos cultivados en medio de plantaciones de ca\u00f1a, tambi\u00e9n es objeto de investigaciones. \u201cLos sistemas agroforestales pueden representar un nuevo modelo capaz de incrementar la producci\u00f3n de energ\u00eda renovable, de una forma arm\u00f3nica y con beneficios sociales, y con un impacto ambiental m\u00ednimo\u201d, afirma Buckeridge.<\/p>\n

El etanol de celulosa<\/strong>
\nSolo la sacarosa, responsable de una tercera parte de la biomasa de la ca\u00f1a de az\u00facar, es aprovechada para la producci\u00f3n de az\u00facar y alcohol combustible. A decir verdad, Brasil utiliza el bagazo de la ca\u00f1a en la generaci\u00f3n de energ\u00eda en las usinas ca\u00f1eras o en producci\u00f3n de alimento para animales, y \u00e9sta ha sido la causa de un notable incremento de eficiencia. El gran desaf\u00edo consiste ahora en convertir la celulosa tambi\u00e9n en etanol. Dicha celulosa se encuentra en el bagazo y en la paja de la ca\u00f1a. Procesos de hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica o fisicoqu\u00edmica permitir\u00edan que las unidades de carbono de la celulosa y de la hemicelulosa tambi\u00e9n fuesen fermentadas. El dominio de las tecnolog\u00edas de utilizaci\u00f3n de la celulosa se ubica en el centro de la carrera mundial por la producci\u00f3n de energ\u00eda basada en fuentes renovables. Hoy en d\u00eda este proceso no es factible econ\u00f3micamente. Si los investigadores encontrasen formas de disminuir los costos, el uso de la celulosa de la ca\u00f1a podr\u00eda disparar un importante incremento en la producci\u00f3n de etanol.<\/p>\n

En la b\u00fasqueda del etanol de celulosa, uno de los destacados es un proyecto destinado a estudiar una manera de doblegar la resistencia de las paredes celulares de vegetales lignificados como la ca\u00f1a mediante la hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica. La lignina es una macromol\u00e9cula hallada en las plantas, asociada a la celulosa en la pared celular, cuya funci\u00f3n consiste en conferir rigidez y resistencia. Romperla es un desaf\u00edo cuando se apunta a producir etanol de celulosa. \u201cPara entender de qu\u00e9 manera la remoci\u00f3n de la lignina puede disminuir la resistencia de las paredes celulares, se han evaluado, adem\u00e1s de ciertas variedades comerciales, h\u00edbridos de ca\u00f1a con tenores contrastantes de lignina\u201d, dice Adriane Milagres, docente de la Escuela de Ingenier\u00eda de Lorena, de la USP, una de las coordinadoras del proyecto. \u201cCuando ciertos materiales son tratados con m\u00e9todos selectivos, la remoci\u00f3n del 50% de la lignina original eleva el nivel de conversi\u00f3n de la celulosa a un 85% \u00f3 90%\u201d. Seg\u00fan Milagres, el avance del proyecto tambi\u00e9n se orienta a evaluar cu\u00e1les son los c\u00f3cteles enzim\u00e1ticos m\u00e1s apropiados para obtener un nivel de hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica elevado mediante el empleo de bagazo de ca\u00f1a tratado previamente con la menor severidad posible. \u201cSucede que los tenores iniciales de lignina de las plantas seleccionadas, de por s\u00ed son bajos\u201d, explica.<\/p>\n\n\n\n\n
El Programa Bioen<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
49 proyectos de investigaci\u00f3n en marcha
\n11 proyectos de investigaci\u00f3n concluidos
\nConcesi\u00f3n total: R$ 64.170.267,56
\n108 becas en el pa\u00eds en concesi\u00f3n
\n102 becas en el pa\u00eds ya concedidas
\nConcesi\u00f3n total: R$ 14.008.313,89<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

La primera generaci\u00f3n<\/strong>
\nBrasil ostenta acentuadas ventajas en lo que hace a la producci\u00f3n de etanol de primera generaci\u00f3n, aqu\u00e9l elaborado a partir de la fermentaci\u00f3n de la sacarosa. La productividad de la ca\u00f1a de az\u00facar ha aumentado mucho en los \u00faltimos 30 a\u00f1os, a una tasa promedio de alrededor del 4% anual. Pero esta productividad puede crecer a\u00fan m\u00e1s de superarse algunos retos tecnol\u00f3gicos. Un proyecto llevado a cabo por investigadores de la Escuela Polit\u00e9cnica de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP), en colaboraci\u00f3n con grupos de investigaci\u00f3n de la Universidad Federal de Santa Catarina (UFSC) y de la Delft University of Technology, de Holanda, demostr\u00f3 que existe margen como para avanzar por medio del mejoramiento gen\u00e9tico de los microorganismos utilizados en el proceso convencional de producci\u00f3n industrial del biocombustible por fermentaci\u00f3n, en el cual levaduras de la especie Saccharomyces cerevisiae<\/em> convierten la sacarosa (el az\u00facar) en etanol.<\/p>\n

Mediante estrategias de ingenier\u00eda metab\u00f3lica, el grupo logr\u00f3 un 11% de aumento en laboratorio en el rendimiento de la producci\u00f3n de etanol sobre la sacarosa utilizando una levadura gen\u00e9ticamente modificada. \u201cEste experimento a\u00fan no se ha puesto en pr\u00e1ctica en ambiente industrial. Pero, teniendo en cuenta el gran volumen de la producci\u00f3n actual, un incremento de tan s\u00f3lo un 3% en el rendimiento de la fermentaci\u00f3n alcoh\u00f3lica permitir\u00eda actualmente un aumento de mil millones de litros de etanol por a\u00f1o, y eso solamente en Brasil, a partir de la misma cantidad de ca\u00f1a de az\u00facar. Eso ya ser\u00eda una mejora extraordinaria\u201d, dice Andreas Karoly Gombert, docente de la Escuela Polit\u00e9cnica de la USP y coordinador del proyecto, que surgi\u00f3 a partir de una iniciativa del profesor Boris Ugarte Stambuk, de la UFSC, quien desarroll\u00f3 en laboratorio y luego patent\u00f3 una estrategia de ingenier\u00eda metab\u00f3lica que altera la topolog\u00eda y la energ\u00e9tica del metabolismo de la sacarosa en la levadura Sacchromyces cerevisiae<\/em>.<\/p>\n

La interacci\u00f3n con el sector privado<\/strong>
\nUn salto en el inter\u00e9s al respecto de la investigaci\u00f3n en ca\u00f1a de az\u00facar y etanol se registr\u00f3 en abril de 1999, con el surgimiento del Genoma Ca\u00f1a, que mape\u00f3 250 mil fragmentos de genes funcionales de la ca\u00f1a (lea el reportaje<\/a><\/em>) y se caracteriz\u00f3 por la interacci\u00f3n con el sector privado. Y una vez concluido el programa, el inter\u00e9s de las empresas en la investigaci\u00f3n bioenerg\u00e9tica no decay\u00f3. En 2006, la FAPESP, en asociaci\u00f3n con el BNDES, suscribi\u00f3 un convenio con Oxiteno, una empresa del grupo Ultra, para el desarrollo de proyectos cooperativos destinados a investigar desde el proceso de hidr\u00f3lisis enzim\u00e1tica del bagazo de la ca\u00f1a para la obtenci\u00f3n de az\u00facares hasta la producci\u00f3n de etanol de celulosa. Al a\u00f1o siguiente, Dedini Ind\u00fastrias de Base sell\u00f3 un convenio con la FAPESP para financiar proyectos vinculados con t\u00e9cnicas de conversi\u00f3n del bagazo de ca\u00f1a en etanol. A comienzos de 2008, la FAPESP y Braskem tambi\u00e9n firmaron un convenio para el desarrollo de biopol\u00edmeros.<\/p>\n

La creciente importancia econ\u00f3mica de la ca\u00f1a ayud\u00f3 a mantener vivo el inter\u00e9s de los investigadores. Brasil cosech\u00f3 569 millones de toneladas de ca\u00f1a de az\u00facar durante la zafra de 2009, casi el doble de la zafra de 1999, seg\u00fan datos de la Uni\u00f3n Industrial de la Ca\u00f1a de Az\u00facar (Unica). La mitad de la producci\u00f3n se transform\u00f3 en etanol \u2013el equivalente a 27 mil millones de litros\u2013, lo que ubica a Brasil como el segundo productor mundial del combustible. En el primer puesto se ubica Estados Unidos, que extrae etanol de ma\u00edz a fuerza de pesados subsidios. S\u00e3o Paulo respondi\u00f3 por el 60% de la producci\u00f3n nacional. El incremento de la productividad ha sido de m\u00e1s del 3% anual durante los \u00faltimos 40 a\u00f1os, producto del mejoramiento gen\u00e9tico de la ca\u00f1a. El etanol ha hecho de Brasil un ejemplo \u00fanico de pa\u00eds que reemplaz\u00f3 el uso de la gasolina en gran escala. En el estado de S\u00e3o Paulo, el 56% de la energ\u00eda proviene de fuentes renovables: el 38% sale de la ca\u00f1a.<\/p>\n

Un desdoblamiento del Bioen fue la creaci\u00f3n, en 2010, del Centro Paulista de Investigaciones en Bioenerg\u00eda (CPPB). Se trata de un esfuerzo destinado a estimular la investigaci\u00f3n interdisciplinaria y a ampliar el contingente de investigadores involucrados en el tema, encabezado por la FAPESP, la gobernaci\u00f3n del estado de S\u00e3o Paulo y las tres universidades estaduales paulistas. En el marco de dicho acuerdo, el gobierno del estado ha invertido e invertir\u00e1 recursos destinados a la creaci\u00f3n de infraestructura de investigaci\u00f3n en la USP, la Unicamp y la Unesp. Las universidades, a su vez, contratar\u00e1n a docentes e investigadores. A la FAPESP le corresponder\u00e1 la inversi\u00f3n en el financiamiento de la investigaci\u00f3n. La USP cre\u00f3 el N\u00facleo de Investigaciones en Bioenerg\u00eda y Sostenibilidad (NAPBS); la Unicamp, el Laboratorio de Bioenerg\u00eda (Labioen), y la Unesp, el N\u00facleo de Investigaciones en Bioenerg\u00eda (Bioen-Unesp). \u201cCon los recursos girados por el gobierno estadual en 2010 y 2011, las tres universidades est\u00e1n construyendo la infraestructura en sus respectivos campi<\/em>. El proceso de contrataci\u00f3n de nuevos docentes e investigadores tambi\u00e9n se encuentra adelantado\u201d, dice Luis Cortez, docente de la Unicamp y coordinador del centro. Otra iniciativa ligada al CPPB es el Centro de Biolog\u00eda Sint\u00e9tica y Sist\u00e9mica de la Biomasa, en la USP, ideado en 2008 por Glaucia Souza, Marie-Anne Van Sluys y Marcos Buckeridge. Este centro congregar\u00e1 a investigadores de los institutos de Qu\u00edmica, Matem\u00e1tica y Estad\u00edstica, Biociencias, Ciencias Biom\u00e9dicas y de la Escuela Polit\u00e9cnica. La biolog\u00eda sint\u00e9tica combina biolog\u00eda e ingenier\u00eda para desarrollar nuevas funciones y sistemas biol\u00f3gicos. \u201cLa intenci\u00f3n es invertir en un \u00e1rea en la cual Brasil todav\u00eda no tiene mucha expertise<\/em> e involucrar a cient\u00edficos de diversas \u00e1reas\u201d, dice Glaucia Souza.<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos
\n<\/strong>WACLAWOVSKY, A. J. et al<\/em>. Sugarcane for bioenergy production: an assessment of yield and regulation of sucrose content<\/a>. Plant Biotechnology Journal<\/strong>. v. 8, 263-76. Publicado online<\/em> 19 feb. 2010.
\nBASSO, T. O. et al<\/em>. Engineering topology and kinetics of sucrose metabolism in Saccharomyces cerevisiae for improved ethanol yield<\/a>. Metabolic Engineering<\/strong>. v. 13, 694-703, 2011.<\/p>\n

De nuestro archivo
\n<\/strong>Sert\u00e3ozinho, una central de innovaciones<\/a> –\u00a0<\/em>Edici\u00f3n n\u00ba 128 \u2013 octubre de 2006
\nLas v\u00edas para avanzar como l\u00edderes en etanol<\/a> –\u00a0<\/em>Edici\u00f3n n\u00ba 149 \u2013 julio de 2008
\nUn variado men\u00fa energ\u00e9tico<\/a> –\u00a0<\/em>Edici\u00f3n n\u00ba 157 \u2013 marzo de 2009
\nEl objetivo\u00a0 es el bagazo<\/a> –\u00a0<\/em>Edici\u00f3n n\u00ba 163 \u2013 septiembre de 2009
\nLa energ\u00eda del futuro<\/a> –\u00a0<\/em>Edici\u00f3n n\u00ba 170 \u2013 abril de 2010
\nC\u00e1lculo original<\/a> –\u00a0<\/em>Edici\u00f3n n\u00ba 184 \u2013 junio de 2011
\nBiorrefiner\u00edas del futuro<\/a> –\u00a0<\/em>Edici\u00f3n n\u00ba 192 \u2013 febrero de 2012<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Bioen genera avances en el conocimiento sobre los biocombustibles","protected":false},"author":11,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[1574],"tags":[276,281],"coauthors":[98],"class_list":["post-202674","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-especial-es","tag-bioenergia-es","tag-biotecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/202674","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/11"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=202674"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/202674\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=202674"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=202674"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=202674"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=202674"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}