Un nuevo avance en la producción de biocombustibles ha sido anunciado por un grupo de investigadores de la Universidad de Cincinnati y el Laboratorio Nacional Oak Ridge del Departamento de Energía de EE. UU. Este descubrimiento se centra en la toxicidad del butanol, un alcohol que, aunque es valioso como biocombustible, también resulta perjudicial para los microorganismos que lo producen durante la fermentación.
Innovaciones en la Fermentación de Biocombustibles
El butanol, utilizado no solo como biocombustible sino también como disolvente y materia prima química, presenta un reto significativo debido a su toxicidad para las células microbianas. Jonathan Nickels, profesor asociado de ingeniería química y ambiental en la Universidad de Cincinnati, explica que la toxicidad afecta principalmente a las membranas celulares. «El solvente debilita la membrana, haciéndola más blanda y menos estable, lo que puede provocar la formación de agujeros», señala. Esta alteración impide que las células generen la energía necesaria para llevar a cabo la fermentación de manera eficiente.
Los investigadores han observado que el butanol tiende a acumularse de forma desigual alrededor de la membrana celular, causando un estrés celular que limita la eficacia del proceso fermentativo. Este hallazgo se ha logrado gracias al uso de herramientas avanzadas como la dispersión de neutrones y simulaciones por computadora, que han permitido a los científicos estudiar de manera no destructiva la distribución del butanol en las membranas celulares.
Luoxi Tan, autor principal del estudio y actual investigador postdoctoral en el laboratorio nacional, indica que los próximos pasos consisten en buscar formas de estabilizar las membranas celulares para mejorar la eficiencia en la producción de biocombustibles. «Estos hallazgos nos proporcionan nuevos objetivos para reducir la influencia de los productos de fermentación», afirma.
La investigación ha sido publicada en la revista Langmuir, donde se detallan las implicaciones a largo plazo de este estudio. Nickels resalta que mejorar la eficiencia de los biocombustibles podría tener consecuencias económicas significativas, lo que subraya la importancia de la investigación en el contexto de la transición energética y la creciente demanda de fuentes de energía más sostenibles.
Más información: Luoxi Tan et al, Toxic Effects of Butanol in the Plane of the Cell Membrane, Langmuir (2025). DOI: 10.1021/acs.langmuir.4c03677
