CSIC
El uso alternativo del arroz: la capa que lo recubre puede ser un biocombustible
El salvado de arroz, puede ser un subproducto de alto valor biotecnológico y un recurso agrícola para la alimentación animal. Además es una fuente sostenible y económica con aplicaciones en la industria alimentaria o la farmacéutica.
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El arroz es el segundo cultivo más producido del mundo. Esto genera al año más de 72 millones de toneladas de salvado de arroz. Esta capa exterior es la que se elimina durante el proceso de pulido del arroz blanco destinado al consumo humano. Y es también un subproducto agrícola que se suele utilizar en otros ámbitos como la alimentación de los animales. El Instituto de Agroquímica y Tecnología de los Alimentos del CSIC ha demostrado que el salvado de arroz puede convertirse en una fuente sostenible y económica para producir enzimas industriales.
Sus propiedades
Su rico perfil nutricional le otorga de un 50% de carbohidratos, un 15% de proteínas y un 20% de grasas. El salvado de arroz resulta un sustrato óptimo para el desarrollo de mohos ya que su crecimiento, en condiciones controladas, permite obtener enzimas con un amplio abanico de aplicaciones industriales. Los hongos filamentosos producen y liberan unas proteínas llamadas enzimas como parte de su estrategia natural para alimentarse. Estas enzimas aceleran reacciones químicas y descomponen materiales complejos en compuestos más simples que luego pueden utilizar.
Se trata de un proceso espontáneo en la naturaleza. Ahora se puede aprovechar la biotecnología para transformar residuos orgánicos en valiosas fuentes de enzimas industriales. "Al cultivar estos hongos sobre subproductos agrícolas se obtienen cócteles enzimáticos que tienen múltiples aplicaciones en sectores como el alimentario, el farmacéutico o el energético, convirtiendo lo que antes era un residuo en un recurso de alto valor añadido", nos explica Sandra Garrigues, investigadora del grupo de Biofactorías Fúngicas del IATA-CSIC que participa en el estudio.
Cómo fue el proceso
El equipo consiguió el aislamiento de 16 cepas de hongos filamentosos presentes en el salvado de arroz. Pertenecían a géneros como Aspergillus, Penicillium y Mucor. Estas cepas se evaluaron por su capacidad para producir cócteles enzimáticos capaces de degradar componentes vegetales como la celulosa y el xilano, dos polisacáridos vegetales esenciales en la estructura de las plantas, y mayoritarios en el salvado de arroz. Además producían proteínas antifúngicas, ampliando así su potencial para aplicaciones en sanidad vegetal o biomedicina.
Otras aplicaciones
Los hongos funcionan como pequeñas fábricas orgánicas o biofactorías que producen enzimas con un gran interés estratégico. Las enzimas producidas por los mohos en este estudio se pueden aplicar a la producción de biocombustibles (celulasa y β-glucosidasa); a la industria panadera (xilanasa y β-xilosidasa); para la clarificación de zumos y mejora de piensos animales (α-L-arabinofuranosidasa); y para obtener productos lácteos para personas intolerantes a la lactosa al descomponer esta sustancia (β-galactosidasa o lactasa). "Cada enzima está diseñada para una tarea concreta, como si fuera una llave que sólo encaja en una cerradura específica. Gracias a ellas, procesos que en la naturaleza tardarían muchísimo tiempo ocurren en segundos. Por este motivo tienen un gran interés industrial, pues permiten que muchos procesos, desde la fabricación de alimentos hasta la producción de detergentes o biocombustibles, sean más eficientes y rápidos y menos contaminantes", nos indica Paloma Manzanares, integrante del grupo de investigación del IATA-CSIC.
Sostenibilidad
Hoy en día, la producción industrial de enzimas depende de procesos químicos o bacterianos costosos. Este trabajo propone una alternativa más sostenible y de bajo coste basada en la fermentación de hongos sobre residuos agrícolas. "Aunque aún se requiere más investigación para optimizar el rendimiento, escalar los procesos y cumplir con normativas regulatorias, los resultados refuerzan el papel de los hongos como herramientas biotecnológicas clave en la transición hacia una bioeconomía circular", concluye el grupo de investigación.
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