El químico Badal Saha (izquierda), el técnico Greg Kennedy (centro) y el estudiante Ohiole Ake con un biofermentador en el cual las bacterias y las levaduras se utilizan para producir los azúcares de alcohol, incluyendo xilitol.

Microbios de alta tecnología refuerzan la producción de un dulcificante natural

Por Jan Suszkiw
18 de septiembre 2006

Bacterias genéticamente ingeniadas que comen la hemicelulosa en la fibra del maíz y otras fuentes podrían poner en marcha nuevos métodos biológicos para producir xilitol, un dulcificante con sabor a menta usado en chicle, pasta de dientes, enjuague bucal y otros productos.

El químico del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) Badal Saha y sus colaboradores desarrollaron la bacteria modificada—razas de la bacteria Escherichia coli con patente pendiente—mediante un acuerdo cooperativo con la compañía zuChem, Inc., de Chicago, Illinois, y la Corporación de Investigación de Biotecnología y Desarrollo en Peoria, Illinois.

El xilitol es producido naturalmente por muchas frutas y vegetales, aún hasta cierto punto por el cuerpo humano. Se usa como un sucedáneo de azúcar porque tiene un tercio menos de calorías, provee un sabor fresco a menta, ayuda a combatir la bacteria que causa las caries, y puede pasar por la tripa humana sin involucrar la insulina.

Cantidades de nivel comercial de xilitol son derivadas principalmente de las fibras de la madera de abedul que han sido sometidas a una combinación de ácidos, alta presión y temperatura, catalizadores químicos, y una serie de pasos de separación y purificación. Pero el proceso es costoso, y el xilitol resultante tiene que ser importado, principalmente de Finlandia y China, según Saha, quien trabaja en el Centro Nacional para la Investigación de Utilización Agrícola (NCAUR por sus siglas en inglés) mantenido por ARS en Peoria.

En estudios en la Unidad de Investigación de la Biotecnología de Fermentación, parte del NCAUR, Saha y sus colegas usaron un método llamado ingeniería del camino metabólico para cambiar los mecanismos que producen enzimas de la bacteria E. coli para capacitarles a convertir dos azucares de hemicelulosa—xilosa y arabinosa—en xilitol. En la escala de laboratorio, las bacterias fueron mantenidas dentro de biofermentadores especiales y alimentados con un "caldo" de fibras de maíz y otras fuentes de hemicelulosa. Entonces, el xilitol excretado fue purificado del caldo como un polvo blanco cristalino.

Bajo el acuerdo cooperativo, Saha está ayudando a zuChem a desarrollar un proceso de escala comercial que podría reducir los costos de producción de xilitol y abrir la puerta a su fabricación en EE.UU. del maíz y otras cosechas cultivadas aquí.

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.