• Durante sus estudios de posgrado desarrolló investigación sobre la producción de bioetanol de segunda generación, a partir de azúcares simples
• Expresó uno de los ganadores del Premio “Arte, Ciencia, Luz”

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Paola Cortés Pérez

15/12/2017, Xalapa, Ver.- Desde corta edad, Christian Arturo Hernández Hernández tenía un gusto especial por la biología, quizá porque su padre le habló sobre la naturaleza y lo llevó de paseo al campo, pues también estudió esta ciencia.

Fue hasta que cursó la preparatoria que tuvo mayor inclinación por la disciplina, a partir de su participación en la Olimpiada del Conocimiento de Biología y a que su profesora Mercedes Acosta lo envió al taller Ciencia Viva 2006 en el Centro de Investigación y Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN), sede Irapuato.

“Fue la primera vez que conocí a los doctores en ciencias y los investigadores que realizan postdoctorados. Aún recuerdo esa experiencia como una de las mejores semanas de mi vida, no sólo por la ciencia sino por los amigos que hice. Definitivamente me marcó tanto que decidí que además de estudiar Biología, quería llegar a ser investigador.”

Para Christian, la investigación científica es el primer peldaño en la construcción de nuevas tecnologías al servicio de la sociedad. Está cierto de que si un país no invierte en conocimiento, no podrá conocer sus recursos y no mejorará la calidad de vida de sus habitantes.

“Investigar en biotecnología te da la capacidad de generar nuevos productos como medicamentos, biofertilizantes y biocombustibles; pero investigar en otras áreas es igual de importante y apasionante.

”Si un país no invierte en investigación y desarrollo, será una nación condenada a importar tecnologías extranjeras y lo mantendrá siempre en la categoría de ‘en vías de desarrollo’.”

Actualmente, Christian realiza su estancia postdoctoral en el Laboratorio de Investigación en Procesos Avanzados de Tratamiento de Aguas de la Unidad Académica de Juriquilla, de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), en Querétaro. Además, es uno de los galardonados con el Premio “Arte, Ciencia, Luz”, en la categoría de Doctorado, que otorga la UV a los trabajos de investigación sobresalientes.

Al recordar cómo se enteró de dicho reconocimiento, relató que fue una amiga que radica en Xalapa quien a través de un mensaje de audio y una captura de pantalla le informó que había ganado el premio: “Me encontraba en una reunión de trabajo y la verdad esa noticia me dio mucha emoción, creo que anduve contento toda la semana”.

Opinó que este galardón entregado por la UV es un incentivo muy grande para sus egresados, especialmente para quienes se dedican a la investigación.

“Que se premie el esfuerzo es algo que llena de orgullo y ganas de seguir en este camino del conocimiento, por algo #TodosSomosUV #UVDamosMás.”

Producción de bioetanol celulósico

Christian Hernández obtuvo el premio con su trabajo intitulado “Inducción de lacasas y celulasas para utilizarse en la producción de bioetanol celulósico», el cual desarrolló mientras cursaba un posgrado en el Instituto de Biotecnología y Ecología Aplicada (Inbioteca) de la UV.

Contó que el proyecto surgió al finalizar su tesis para obtener el grado de Licenciatura en Biología; con Enrique Alarcón, investigador de Inbioteca, estudiaba las enzimas producidas por los microorganismos del suelo en parcelas de cedro, los cuales degradan la lignocelulosa (por ejemplo, hojas) producida por los árboles para obtener azúcar y micronutrientes.

“Pensé que ese mismo proceso podría aplicarse en biorreactores para obtener azúcar y luego bioetanol, la idea se me hizo tan revolucionaria que quise hacer mi doctorado en ese tema y tuve la fortuna de contar con el apoyo de Enrique Alarcón.”

Al iniciar sus estudios doctorales se dio cuenta que no era una idea tan revolucionaria, dado que había muchos estudios sobre la temática y todos concluían que la principal limitante de la producción de bioetanol celulósico era el costo de las enzimas para romper la lignocelulosa hasta el azúcar. Entonces, redefinieron el proyecto.

Cabe mencionar que las lacasas y celulasas son enzimas (proteínas catalíticas) que rompen la estructura química de la pared celular de las plantas y entonces se libera azúcar que puede ser fermentada a bioetanol.

Explicó que este combustible puede utilizarse como sustituto o aditivo de la gasolina, lo que contribuye a disminuir la contaminación atmosférica causante del calentamiento global y ofrece una alternativa energética en el marco del agotamiento de los combustibles fósiles.

Sin embargo, señaló que las lacasas y celulasas son enzimas de alto costo económico, así que el proyecto de investigación consistió en desarrollar estrategias que permitan su hiperproducción mediante hongos nativos veracruzanos.

“Inducir la producción de estas enzimas a bajo costo permite su utilización posterior para transformar residuos agroindustriales lignocelulósicos (por ejemplo, bagazo de caña de azúcar) a bioetanol.”

Fue así que partieron de la idea de producir bioetanol celulósico y no bioetanol de azúcares simples, como los contenidos en el jugo de la caña de azúcar o en el almidón de maíz; además, en México no es factible utilizar insumos alimenticios para producir combustibles.

Resaltó que el país, y en general Latinoamérica, es una región con problemas de desnutrición y hambre, por lo que es inimaginable usar comida para producir combustibles. En cambio, el bioetanol celulósico utiliza residuos agrícolas, lo que hace más factible su fabricación, de ahí la idea de esta investigación.

Al preguntarle sobre el estado actual del proyecto, Christian Hernández comentó que dio pie a la generación de otras líneas de investigación que ayudarán a perfeccionar la producción a microescala de bioetanol celulósico.

Detalló que debe trabajarse en la inmovilización de las enzimas producidas para garantizar su almacenamiento; posteriormente, realizar pruebas de producción a escala piloto, donde se involucre a la ingeniería, para acercar esta tecnología al sector industrial.

“México está invirtiendo en investigación en esta área, principalmente con la consolidación de la Red Temática de Bioenergía del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología y del Centro Mexicano de Innovación en Bioenergía, donde recientemente me incorporé como investigador postdoctoral.”

La innovación de esta investigación, indicó, es usar inductores de bajo costo –como aguas contaminadas con colorantes textiles–, control de variables ambientales –como la exposición a la luz–, y composición del medio de cultivo, para inducir la enzima lacasa y que la producción aumente en un 700 por ciento, más de lo observado con condiciones basales.

Lo anterior, dijo, permitió pre-tratar bagazo de caña de azúcar con hongos productores de lacasa para aumentar su posterior transformación a azúcar; este efecto benéfico lo cuantificamos con tecnología de punta, como resonancia magnética nuclear C13, gracias a la colaboración de colegas de la Universiddad Aix de Marsella.

Para la inducción de celulasas emplearon técnicas de ecología microbiana, para así crear consorcios de hongos con mayor producción que la que se obtiene cuando se utilizan cepas puras.

“En ambos casos, las condiciones de producción enzimática y de producción de bioetanol se realizaron sin la necesidad de pre-tratamientos químicos o reactivos de alto costo económico.”

Destacó que México está rezagado en el campo de los bioenergéticos, cuando países como Brasil y algunos de Europa ya producen bioetanol de segunda generación o celulósico.

Comentó que en Veracruz y Tamaulipas están en proceso algunas plantas de bioetanol a partir de la sacarosa de caña de azúcar y sorgo dulce; sin embargo, es necesario aprovechar también la biomasa residual de estas actividades, lo que incrementaría la producción de este combustible en el país.

“La información generada y publicada a partir de este proyecto de investigación contribuye a la consolidación de la bioenergía en México”, finalizó.