El Lirio acuático es una maleza que re-presenta una amenaza para las especies de animales y vegetales nativas de los cuerpos de agua. Este problema se agu-diza por la gran velocidad de prolifera-ción que tiene el lirio en los cuerpos de agua. Esta planta limita la disponibilidad de oxígeno y el paso de la luz solar en el cuerpo de agua.

Para la erradicación de la maleza acuáti-ca, se han empleado tratamientos quími-cos y biológicos; sin obtener resultados satisfactorios.

Contrario a la estrategia de exterminio del Lirio, en el presente proyecto, se pretende aprovechar y manejar susten-tablemente al Lirio, obteniendo produc-tos biotecnológicos, a partir de la bio-masa de la planta, que incluyen: los bio-combustibles, la composta, los prebióti-cos, el papel, entre otros.

MANEJO SUSTENTABLE DEL LIRIO ACUÁTICO PARA EL SANEAMIENTO

Y PROTECCIÓN DE CUERPOS DE AGUA

Proyecto con F inanciamiento CONACYT. Proyecto de desarrol lo c ientí f ico para atender Prob lemas Naciona les.

Modal idad: Grupo de Invest igación .

Por la importancia que reviste como prin-cipal abastecimiento de agua potable para la zona metropolitana de Guadala-jara y por la problemática que presenta, por el desarrollo sin control de la maleza acuática, el cuerpo de agua seleccionado para nuestro estudio fue el Lago de Cha-pala. Algunos objetivos del proyecto son: Análisis de la composición del lirio acuático (lignina, polisacáridos, cenizas y metal(oid)es pesados).

Sacarificación* de las partes de la planta (tallos, hojas y raíces), mediante estrategias químicas y enzimáticas (enzimas comerciales).

Aislamiento de hongos en su hábitat natural, implicados en la degradación del lirio.

Producción de enzimas celulíticas y hemicelulolíticas empleando los hongos recientemente aislados y cultivados me-diante técnicas de Fermentación en Me-dio Sólido.

Selección de cepas de hongos con las producciones enzimáticas más elevadas, para producir extractos enzimáticos, por Fermentación en Medio Sólido.

Sacarificación del lirio para obtener azúcares fermentables, empleando enzi-mas preparadas en este proyecto.

Producción de Bioetanol, empleando los azúcares fermentables obtenidos a partir de la sacarificación del lirio.

Área de Bioquímica Proyectos que actualmente se desa-rrollan en el Grupo de Investigación del Dr. Jesús Córdova. Laboratorio de Fermentaciones y Bio-catálisis. Módulo E, Planta Baja.

*Sacarificación significa la hidrólisis de los polisacáridos que componen la bio-masa de planta: Principalmente celulosa y hemicelulosa.

Cultivo e identificación de arqueas halófilas productoras de enzimas lipolíticas

Las arqueas halófilas son cultivadas, analizan-do su crecimiento y producción de enzimas lipolíticas.

Para amplificar el gene, se emplea la Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR). Se realizan digestiones con endonucleasas para liberar y linearizar los vectores empleados. Los frag-mentos generados son analizados mediante electroforesis.

Las enzimas lipolíticas son las más importan-tes desde el punto de vista de su versatilidad en aplicaciones biotecnológicas y son princi-palmente utilizadas en reacciones de síntesis (biocatálisis).

Las reacciones de síntesis generalmente transcurren en sistemas de baja actividad acuosa y en medios no acuosos; por lo que, las enzimas que son colocadas en estos siste-mas, pierden rápida e irremediablemente su actividad catalítica.

El propósito del presente proyecto es la bús-queda de enzimas lipolíticas, naturalmente estables en sistemas de baja actividad acuo-sa. Para ello, estas enzimas se buscarán en organismos extremófilos.

Los extremófilos son aquellos que se desarro-llan en ambientes considerados inhóspitos, en los que se asumían como carentes de activi-dad biológica, como son: los géiseres, polos ártico y antártico, chimeneas volcánicas en el fondo del océano, lagos alcalinos, salinas, etc. Los extremófilos encontrados en esos ambientes son: Termófilos (122°C), Psicrófi-los (-10°C), Piezófilos (120 MPa), Alcalinófi-los (pH 13), Acidófilos (pH 0) y Halófilos (6 M de NaCl).

Las arqueas halófilas son los extremófilos es-cogidos en el presente proyecto, debido a su capacidad para proliferar en ambientes con baja actividad de agua. Sus moléculas, y en particular sus enzimas, también actúan en ambientes reducidos en actividad acuosa, lo que convierte a estas enzimas como potencia-les candidatos para catalizar reacciones en sistemas de baja actividad acuosa y/o en sol-ventes no acuosos, tales como, los solventes orgánicos.

Desafortunadamente, los niveles de produc-ción de las enzimas lipolíticas en arqueas halófilas son muy bajos, lo que obliga a recu-rrir a técnicas de Biología molecular para au-mentar la producción de enzimas empleando otros microorganismos como sistemas de ex-presión.

Clonación y expresión del gene de interés

A través de la tecnología del ADN recombinan-te, se efectúa la clonación de genes y expre-sión de la proteína de interés biotecnológico e industrial.

Purificación de proteínas por cromatografía

Para obtener una enzima pura, se recurre a las técnicas cromatográficas, dependiendo la naturaleza y el grado de pureza requerido, pueden emplearse una o varias de ellas. Las más utilizadas son las cromatografías por afi-nidad, exclusión e hidrofóbica. Finalmente, se confirma la pureza por medio de electrofore-sis en geles de poliacrilamida.

Estudio de las propiedades bioquímicas de las enzimas l ipol í t icas nat ivas y recombinantes de la arquea

halóf i la Natronococcus sp. TC6. Proyecto de In v est i gac i ó n C i en t í f i c a Bás i c a con

Financiamiento CONACYT.

La enzima pura se caracteriza bioquímicamente:

Peso molecular, Punto isoeléctrico, Estabilidad ante

la temperatura, el pH, los solventes no acuosos y

otros agentes químicos. Actividad enzimática ante

la temperatura y el pH. Síntesis de ésteres emplean-

do solventes no acuosos (Biocatálisis).