Organismos sintéticos: Una espinaca que puede crear azúcar

Recientemente un grupo de investigadores han construido una versión artificial de un cloroplasto dentro de las estructuras fotosintéticas en las células vegetales de las espinacas utilizando la luz solar y una vía química diseñada por los científicos para convertir el dióxido de carbono (CO2) en azúcar por medio de estas plantas. Con esto, la fotosíntesis artificial podría usarse a fin de conducir microorganismos de energía solar que no son vivas y convertirlos en sacarosa.

El equipo de investigadores del Instituto Max Planck de Microbiología Terrestre, en Marburgo, Alemania tiene la intención de encontrar un proceso similar algún día a fin de eliminar el CO2 en la atmósfera, no obstante, aún no encuentra a los inversionistas adecuados para financiar el proyecto. La naturaleza desarrolló seis vías con el objetivo de fijar el dióxido de carbono y convertirlo en azúcar utilizando enzimas que aprovecha la energía solar o química, y el grupo científico desarrolló un séptimo.

Tobías Erb, biólogo sintético del Instituto explicó en el trabajo publicado en la revista Science el 7 de mayo de 2020 el proceso orgánico y sintético de las plantas a fin de capturar el CO2 y convertirlo en azúcar. "El método es sencillo, empleamos consideraciones termodinámicas y cinéticas a fin de volver al dióxido de carbono más eficiente. Este ciclo recopila una red de enzimas 20 por ciento más eficientes energéticamente y las utilizamos en formas naturales de fotosíntesis, a este proceso lo hemos denominado Ciclo sintético para la fijación continua de CO2 in vitro mejor conocido como CETCH", declaró.

Además, Max Planck comentó que el CO2 es una importante materia prima de carbono y una futura economía verde si se desarrollan las estrategias adecuadas para su conversión en compuestos químicos. Cabe señalar que el ciclo CETCH al agregar una séptima enzima sintética permite crear la reacción del CO2 dándole apertura a las aplicaciones in vitro e in vivo del proyecto.

Si bien, el proceso de convertir el dióxido de carbono en azúcar puede sonar un poco complejo, también existen problemas, por ejemplo, la membrana de espinacas dentro de los cloroplastos artificiales solo tienen un tiempo de vida de horas, por tanto, comienzan a degradarse limitando su vida útil del sistema. Cultivar espinacas y extraer membranas de sus células es un proceso relativamente lento y el uso de los extractos de cloroplastos en esta planta no es de lo más eficaz para mejorar el experimento.

Hasta el momento, las plantas han resurgido como una respuesta para encontrar energías renovables, proyectos para mejorar la calidad de vida de los seres vivos y demostrar cuán importante es la naturaleza en la vida de las personas. La naturaleza suele ser muy conservadora y el explorar la botánica es prueba de que en los ecosistemas se puede encontrar soluciones renovables sin dañar al medio ambiente.