La idea de producir proteínas a partir de CO2 dejó de ser solo un concepto teórico. Un equipo de la Universidad Técnica de Múnich (TUM), con base en su Campus Straubing de Biotecnología y Sostenibilidad, demostró un camino para obtener L-alanina —un aminoácido clave en la formación de proteínas— usando una ruta de fotosíntesis artificial basada en metanol “verde” y una cascada enzimática sin células.
Qué logró el equipo de Múnich con L-alanina
El trabajo muestra una vía para fabricar L-alanina desde metanol mediante una cascada enzimática acelular (cell-free), es decir, una reacción en varios pasos que no depende de microorganismos vivos ni de fermentación tradicional.
De acuerdo con el propio estudio, el sistema alcanzó 90% de conversión de metanol a L-alanina y reportó un título de 3,9 g/L de L-alanina a partir de 4,8 g/L de metanol en condiciones de laboratorio, en una ruta multietapa. El detalle técnico y los resultados están descritos en el estudio publicado en Chem Catalysis.
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Fotosíntesis artificial: el proceso paso a paso
El enfoque se apoya en una lógica conocida como “fotosíntesis artificial”: usar energía limpia para transformar carbono en moléculas útiles y luego convertir esas moléculas en insumos alimentarios.
En términos operativos, el esquema se entiende así:
CO2 → metanol: el CO2 puede convertirse en metanol mediante tecnologías tipo power-to-X, usando electricidad renovable e hidrógeno como insumos energéticos y reductores.
Metanol → L-alanina: el metanol se transforma mediante una ruta sintética enzimática en una cascada sin células, diseñada para ir generando los intermediarios hasta llegar a L-alanina.
El registro institucional del paper, con autores y metadatos (volumen, número y DOI), está disponible en el repositorio de publicaciones de la TUM.
Por qué este avance apunta a usar menos tierra
La relevancia se entiende al mirar cómo se produce hoy gran parte de los aminoácidos: los propios autores remarcan que la producción actual depende mayoritariamente de fermentación de azúcares, y que el destino principal de estos compuestos es la alimentación animal y, en menor medida, su uso como aditivos alimentarios. El mismo estudio contextualiza el tamaño del mercado (estimado para 2022 en torno a 10 millones de toneladas y sobre US$ 13.000 millones) y por qué buscar rutas menos intensivas en recursos se volvió un tema de fondo.
El punto central es que, si el metanol proviene de CO2 y la energía utilizada es renovable, la ruta propuesta traslada parte del “costo” ambiental desde la tierra agrícola hacia infraestructura y energía, con potencial para aliviar presión sobre superficies dedicadas a insumos proteicos.
En Chile, el debate sobre combustibles y moléculas sintéticas basadas en hidrógeno y CO2 ya aparece en iniciativas industriales como el acuerdo entre Enap y HIF Global para avanzar en combustibles sintéticos, que también combina hidrógeno y CO2 para producir derivados como e-metanol.
CO2 como materia prima: la pieza que conecta biotecnología e industria
Este tipo de rutas se apoyan en dos “patas” que avanzan en paralelo:
Captura y disponibilidad de CO2: proyectos y compras corporativas han empujado el ecosistema de captura directa y tecnologías asociadas, como muestra la adquisición de Carbon Engineering por Occidental.
Conversión del carbono en productos útiles: además de alimentos, el CO2 se está explorando como insumo para químicos y materiales, en líneas que se parecen a las revisadas en tecnologías que convierten CO2 en productos químicos.
Qué viene ahora: más aminoácidos desde CO2
La L-alanina es presentada por los investigadores como un primer caso de estudio. El objetivo declarado es extender el enfoque a otros aminoácidos y seguir mejorando el desempeño del sistema, siempre bajo el supuesto de insumos energéticos renovables y una cadena de producción de metanol que sea consistente con una reducción real de impacto ambiental.
