El microorganismo Cupriavidus necator ha despertado el interés de investigadores y de la industria durante décadas, gracias a su capacidad para convertir materias primas renovables como el ácido fórmico y el dióxido de carbono (CO2) en productos valiosos, entre los que se incluyen bioplásticos. Sin embargo, su crecimiento en presencia de ácido fórmico presenta un inconveniente significativo: las bacterias primero convierten este compuesto en CO2, lo que requiere un aporte energético adicional y resulta en un proceso ineficiente. Según el microbiólogo Nico Claassens, este método es comparable a dar una vuelta extra en una carrera antes de llegar a la meta.
Investigadores de la Universidad de Wageningen y del Instituto Max Planck en Alemania han desarrollado un enfoque más eficiente, diseñando un camino bioquímico directo que permite a estas bacterias utilizar el ácido fórmico sin los pasos intermedios innecesarios. Este avance ha sido validado en un entorno experimental, y los resultados han sido publicados en la revista Nature Microbiology.
Un «trasplante metabólico»
La mejora del Cupriavidus necator requería modificaciones genéticas precisas, a las que Claassens se refiere como un «trasplante metabólico». Los investigadores desactivaron los genes responsables de la ruta metabólica original e introdujeron instrucciones genéticas para un camino más corto y eficiente. Este proceso puede ser visualizado como una fábrica en la que se han sustituido brazos robóticos por otros más eficaces, permitiendo la producción del mismo producto final con menos pasos y menor consumo energético.
Este microorganismo, que ya produce compuestos útiles de forma natural, puede acumular bioplásticos en su interior bajo condiciones adecuadas. En algunos casos, estos bioplásticos pueden constituir más de la mitad de su peso corporal. Las nuevas cepas de estas bacterias, ahora optimizadas, despiertan un notable interés entre los investigadores. Claassens sugiere que, mediante modificaciones genéticas adicionales, es posible dirigir la producción hacia otros compuestos valiosos. No obstante, el proceso aún está en fase inicial, y «hemos demostrado que el principio funciona», aclara el investigador.
El siguiente paso es utilizar estas bacterias modificadas para producir productos específicos. Ya hay interés por parte de startups en emplear estas bacterias para la fabricación de productos químicos a partir del ácido fórmico, lo que podría abrir nuevas vías para la producción sostenible en la industria.
Más información:
Beau Dronsella et al, One-carbon fixation via the synthetic reductive glycine pathway exceeds yield of the Calvin cycle, Nature Microbiology (2025). DOI: 10.1038/s41564-025-01941-9. www.nature.com/articles/s41564-025-01941-9
