Un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Missouri descubrió que la composición química de la lignina del álamo varía naturalmente con la latitud de crecimiento. Este estudio, en el que también participaron el Laboratorio Nacional Oak Ridge y la Universidad de Georgia, se publicó en Proceedings of the National Academy of Sciences y ofrece una nueva dirección para las tecnologías de conversión de biomasa.
La lignina es un compuesto polimérico natural presente en los tallos y raíces de las plantas, que desempeña funciones de soporte estructural y defensa contra el estrés ambiental. El equipo analizó 430 muestras de álamo negro procedentes de diferentes latitudes del oeste de Norteamérica y descubrió que los árboles que crecen en latitudes más bajas presentan una proporción significativamente mayor de unidades de siringilo respecto a las de guaiacilo (relación S/G) en su lignina. Esta variación en la composición de la lignina afecta directamente a las propiedades de procesamiento de la biomasa vegetal.
Jaime Barros-Rios, profesor asistente de biología molecular vegetal en la Universidad de Missouri, declaró: "La lignina cumple una doble función como adhesivo y armadura protectora. Comprender su mecanismo de formación ayudará a mejorar la eficiencia de la conversión de biomasa y a aumentar la competitividad de las biorrefinerías". Mediante análisis genómico y modelado 3D de proteínas, los investigadores descubrieron que la mutación clave que controla la relación S/G se encuentra en una región no activa de la proteína lacasa.
Zhu Weiwei, autor principal del estudio e investigador postdoctoral, señaló: "La relación S/G refleja la diferencia en la proporción de los dos principales monómeros de lignina, y esta diferencia afecta al proceso de producción de biocombustibles". Durante la investigación también se detectó inesperadamente la presencia de lignina C en cantidades traza. Esta lignina especial, que normalmente solo se encuentra en semillas de plantas como la vainilla, tiene una estructura química más simple y es más fácil de degradar industrialmente.
Actualmente, el equipo de investigación está utilizando ingeniería genética para intentar aumentar el contenido de lignina C en álamos y soja. Este estudio sobre la lignina podría impulsar el desarrollo industrial de materiales renovables como bioplásticos y biocombustibles, proporcionando apoyo tecnológico para una bioeconomía sostenible.
