El llevat Saccharomyces cerevisiae porta utilitzant-se des de fa segles per elaborar begudes fermentades com la cervesa i el vi, així com per a la producció de pa. Per aquest motiu se’l coneix com a «llevat de forner».
Però aquest superfong microscòpic unicel·lular pot ajudar-nos en moltes més tasques. Fins i tot, en la transició energètica del transport i en la implantació d’una economia circular.
Cap a una economia més sostenible
En la situació actual de crisi energètica en la qual la preocupació pel canvi climàtic és global, implementar una bioeconomia sostenible és una prioritat. Per aconseguir aquest objectiu, és necessari obtenir bioproductes renovables que siguin capaços de substituir compostos derivats de residus fòssils, els que contribueixen a l’escalfament global i que alhora tenen una disponibilitat limitada.
En aquest context, la Comissió Europea ha adoptat un conjunt de propostes per adaptar les polítiques de la UE en matèria de clima, energia, transport i fiscalitat amb el fi de reduir les emissions netes de gasos d’efecte hivernacle com a mínim en un 55% d’aquí a 2030.
Totes aquestes mesures es veuen reflectides en el Pacte Verd Europeu que promou, per exemple, transformar la nostra economia i les nostres societats fent que el transport sigui sostenible per a tots.
De la mateixa manera, les Nacions Unides han fixat 17 Objectius de Desenvolupament Sostenible entre els quals s’inclou augmentar la presència d’energies renovables i afavorir activitats industrials innovadores com les del sector biotècnic.
En aquest sentit, els processos biotecnològics basats en llevats són una alternativa molt interessant per a l’establiment d’una economia circular.
Llevats per produir biocombustibles
Els llevats poden generar compostos industrialment rellevants a partir de residus orgànics. A més, ho fan de manera rendible i respectuosa amb el medi ambient. Per fer-ho, consumeixen les fonts de carboni residuals (sucres o àcids grassos de cadena curta) que, una vegada dins la cèl·lula, es transformen en el producte d’interès gràcies al metabolisme eficient dels llevats.
Durant les últimes dècades, S. cerevisiae s’ha emprat com a factoria cel·lular per a la generació de productes farmacèutics, biocatalitzadors industrials, additius alimentaris i biocombustibles renovables com el bioetanol.
El bioetanol s’utilitza com a substitutiu de la benzina al transport. El seu ús en barreges de benzina està àmpliament distribuït i és inclús obligatori en alguns països com Espanya. Per això, és el biocombustible amb una tecnologia d’obtenció més arrelada i amb una producció mundial més elevada.
De fet, al llarg dels últims anys s’han instal·lat diverses biorrefineries de producció de bioetanol per tota Europa, com Stl Biofuels Oy (Finlàndia), Borregaard Industries AB (Noruega), Procethol2G (Frància) i Perseo Biotecnology (Espanya).
Tot i ser una productora de bioetanol molt eficient, S. cerevisiae no utilitza fàcilment totes les fonts de carboni derivades dels residus lignocel·lulòsics i no té la capacitat natural d’acumular una gran quantitat de lípids a les seves cèl·lules. Això la fa inviable per produir combustibles com el biodièsel i altres compostos oleoquímics.
Altres espècies interessants
Fins a la data, s’han identificat i caracteritzat més de 2 000 espècies d’altres llevats coneguts com a «no convencionals» que estan guanyant progressivament molta atenció per tal de ser emprats en diferents aplicacions biotecnològiques.
Yarrowia lipotyca, Komagatella phaffii, Hansenula polymorpha, Kluyveromyces lactis, Kluyveromyces marxianus, Zygosaccharomyces bailii i Rhodosporidium toruloides es troben entre els més utilitzats i millor estudiats. Moltes d’aquestes espècies poden créixer i fermentar condicions de procés àmplies i poden fer ús d’una gran varietat de fonts de carboni renovables.
A més, alguns llevats oleaginosos com el Rhodotorula glutinis i el Lipomyces starkeyi poden acumular lípids de fins a un 60%-70% del seu pes, cosa que ofereix un gran potencial comercial per a la producció de biocombustibles com el biodièsel i la generació de bioproductes lipídics d’alt valor com els carotenoides i els tensioactius.
Donada la seva ampla biodiversitat, encara hi ha moltes aplicacions basades en llevats que queden sense explorar. Aquestes seran la clau per avançar cap a un bioeconomia circular centrada en la utilització i valorització de residus orgànics per a la producció de biocombustible i bioproductes.
Aquesta notícia és una traducció de l'article publicat originalment en castellà al portal TheConversation.com.