Un científico del Servicio de Investigación Agraria de EEUU (ARS) ha desarrollado una nueva levadura que tiene la ventaja de que puede producir etanol a partir de hidratos de carbono con 5 o 6 átomos de carbono, sin necesidad de oxígeno. Actualmente, ya se produce etanol usando levadura para fermentar los hidratos de carbonos con 6 átomos de carbono por molécula, como es el caso de la glucosa. Sin embargo, para una producción rentable del etanol celulósico también se requerirá el uso de azúcares de cinco átomos de carbono, como es el caso de la xilosa.

El investigador Stephen Hughes desarrolló la primera cepa de levadura que no requiere oxígeno para poder crecer en la xilosa. La nueva levadura no convierte directamente grandes cantidades de xilosa en etanol. En cambio, la xilosa provee energía que la levadura necesita para crecer y reproducir sin oxígeno. Esto significa que la glucosa que, de otra manera, se utilizaría para sostener el crecimiento y la reproducción de la levadura ahora está disponible para la fermentación, resultando en una tasa más alta de conversión de glucosa en etanol.

Inicialmente se desarrolló una cepa de levadura que contiene un gen que produce una enzima para convertir xilosa en etanol. Posteriormente se agregó otro gen a esta cepa para que la levadura pudiera metabolizar la xilosa más eficazmente. Luego Hughes creó 6.113 diferentes cepas de levadura que contuvieron ambos genes, y evaluó todas las cepas para rasgos de una producción mejorada del etanol. Encontró siete cepas que podían convertir glucosa y xilosa en etanol sin oxígeno.

Sin embargo, las siete cepas de levadura tuvieron tasas relativamente bajas de fermentación de xilosa, así que Hughes evaluó las cepas para encontrar genes que pudieran aumentar la contribución de la xilosa a la conversión al etanol. Encontró cinco genes asociados con la enzima que convierte la xilosa en etanol, y confirmaron que estos cinco genes tienen un papel crítico en el crecimiento de células de levadura.

Los resultados de esta investigación han sido publicados en el número de agosto de la revista ‘Journal of the Association of Laboratory Automation’.