Ingeniería metabólica de levaduras para la producción de ácido láctico a partir de glicerina

En los últimos años, el aumento en la producción de Biodiesel ha ido generando cantidades crescientes de glicerol, uno de los principales subproductos de la transesterificación de los ácidos grasos. Si bien este glicerol crudo, puede ser purificado para otros usos, este proceso tiene un costo elevado lo que lo vuelve económicamente poco rentable. Por lo tanto, la posibilidad de poder utilizarlo como materia prima para la conversión a otros productos de mayor valor agregado se vuelve de gran interés. Dentro de estos posibles productos de mayor valor agregado, el polímero PLA (Poli lactic acid) es uno de los más atractivos a causa de la creciente preocupación sobre problemas medioambientales tales como la contaminación. El polímero PLA, presenta varias ventajas comparado a otros bioplásticos que están siendo producidos en la actualidad (EcoflexTM, polihidroxibutirato y succinato de polibutileno). Entre ellas se destacan un costo de entre dos a tres veces menor a los otros bioplásticos, puede ser re convertido a su monómero mediante hidrólisis o alcohólisis y puede ser biodegradado completamente bajo condiciones de compostaje. A su vez, puede ser producido a gran escala ya que el monómero (ácido láctico) puede ser producido en grandes cantidades tras fermentaciones microbianas. En este trabajo se plantea la producción microbiana de ácido láctico como monómero para la síntesis de PLA, utilizando glicerina como fuente de carbono. Para ello, se llevará a cabo la modificación genética de levaduras, Saccharomyces cerevisiae y Yarrowia lipolytica. Dentro de dichas modificaciones se prevé la expresión heteróloga de una L-lactato deshidrogenasa de Bos taurus y la modificación de genes involucrados en el catabolismo del glicerol así como en la producción de etanol, con el objetivo de mejorar su capacidad productiva y crecimiento en glicerol. Las levaduras, resultan microorganismos atractivos para llevar a cabo producciones a nivel industrial ya que son robustas y pueden crecer en medios con pH ácido, evitando así el agregado de agentes neutralizantes. La mayoría de las levaduras silvestres tienen baja capacidad de producción de ácido láctico. Sin embargo, el desarrollo de nuevas técnicas en ingeniería genética y el modelado de rutas metabólicas, han permitido grandes avances en la utilización de éste microorganismo como modelo para la producción de compuestos de alto valor agregado. La producción de ácido láctico a partir de levaduras genéticamente modificadas, ya ha sido implementada con éxito por la prestigiosa empresa estadounidense Cargill Inc., abriendo la posibilidad de optimizar la producción de ácido láctico y disminuir sus costos de producción, mediante el uso de diferentes modificaciones. Por otra parte, ya que muchas investigaciones señalan la importancia de la composición del medio de cultivo así como las condiciones de desarrollo del mismo para favorecer el uso de una determinada ruta metabólica, se llevará a cabo un diseño experimental que permita hacer un análisis estadístico de los resultados (Diseño factorial con punto central), variando los componentes del medio y sus diferentes niveles de concentración.