Descubren la enzima que convierte basura en energía y ya revoluciona la industria
Científicos hallan una enzima natural que mejora la producción de biocombustibles. Puede duplicar su eficiencia y ya está lista para usarse a nivel industrial.
Por GERMÁN MOLKUC
Urgente24.com 02 de junio de 2025
Un equipo del Centro Brasileño de Investigación en Energía y Materiales (CNPEM) descubrió CelOCE, una enzima natural que descompone la celulosa con el doble de eficiencia que las tecnologías actuales. Este hallazgo podría revolucionar la producción de biocombustibles al permitir aprovechar mejor los residuos agrícolas y ya está listo para ser aplicado en procesos industriales.
La enzima que revoluciona los biocombustibles
CelOCE, sigla en inglés de cellulose oxidative cleaving enzyme (literalmente "enzima de división oxidativa de celulosa"), es una enzima natural que rompe los "candados" de la celulosa, la sustancia más abundante y resistente del mundo vegetal. La descubrieron científicos brasileños liderados por Mário Murakami, del CNPEM, y fue publicada en la revista Nature. La celulosa, pese a estar formada solo por glucosa, tiene una estructura cristalina ultradensa y está entrelazada con otros componentes difíciles como lignina y hemicelulosa, lo que hace que la tarea de descomponerla sea una pesadilla para la ciencia y la industria.
CelOCE rompe la estructura de la celulosa y duplica la eficiencia de enzimas previas, facilitando la conversión de residuos vegetales en azúcares clave para biocombustibles sostenibles.
Murakami lo explica clarito: "Su rol no es producir el producto final, sino hacer que la celulosa sea accesible. Es como una llave que permite que otras enzimas trabajen mejor". Antes, las monooxigenasas eran las estrellas del proceso, porque oxidaban ciertos enlaces y facilitaban el trabajo de otras enzimas, pero CelOCE vino a romper ese molde. "Si con una monooxigenasa el rendimiento es X, con CelOCE es 2X", destaca el investigador. Y no es solo más efectiva, sino que su mecanismo es completamente distinto: mientras las monooxigenasas necesitan peróxido externo para funcionar, CelOCE lo genera por sí sola, lo que simplifica un montón el proceso a escala industrial.
Este avance tiene un impacto enorme porque permite aprovechar mejor los residuos agrícolas, como el bagazo de caña o la paja de maíz, que hoy se usan poco o nada. Además, la enzima funciona en tándem con otras, creando una sinergia que potencia la conversión de biomasa en azúcares fermentables para biocombustibles. Por eso, esta innovación podría acelerar la producción de combustibles renovables que nos ayuden a bajar la huella de carbono.
Bagazo, cobre y CRISPR: así nació la enzima del futuro
Lo más interesante es cómo llegó CelOCE a los laboratorios: la búsqueda empezó con muestras de suelo cubierto con bagazo de caña que habían estado ahí por décadas, cerca de una biorrefinería en São Paulo. Ahí había una comunidad microbiana especializada en degradar biomasa, y a partir de esa biodiversidad, el equipo usó un combo brutal de tecnologías: metagenómica para conocer qué genes estaban activos; proteómica para identificar proteínas; cristalografía con rayos X de última generación; y hasta CRISPR para modificar hongos filamentosos y probar la enzima en reactores piloto de 65 y 300 litros.
Descubierta en suelos con bagazo de caña, CelOCE fue desarrollada con tecnología de punta y ya funciona en plantas piloto, lista para revolucionar la producción industrial de bioenergía.
CelOCE es una metaloenzima con cobre, y está formada por dos subunidades idénticas: una se pega a la celulosa, mientras la otra genera peróxido para que la reacción siga sola. Murakami destaca: "Esto es innovador porque el peróxido es una molécula muy reactiva, difícil de manejar en escala industrial. Que la enzima lo produzca ‘in situ’ es una gran solución tecnológica.” Gracias a esto, la enzima es más eficiente y también más fácil de implementar en biorefinerías reales.
Brasil tiene la ventaja de contar con dos biorefinerías comerciales que trabajan con celulosa, y CelOCE puede potenciar muchísimo la eficiencia actual, que ronda entre el 60 y 80%. Murakami señala: “Cualquier aumento en el rendimiento es una mejora enorme porque hablamos de cientos de millones de toneladas de residuos convertidos en energía limpia.” Además de etanol para autos, esta tecnología permite que se produzcan biocombustibles para la aviación y otros usos industriales, lo cual marca un salto gigante hacia una economía más verde y sostenible.
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