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Mundo de los Microbios

Sobre Mundo de los Microbios

El Mundo de los Microbios es un programa educativo que consta de podcasts semanales dirigidos a mejorar la comprension y apreciacion del rol vital que los microorganismos juegan en nuestro planeta y promover la microbiologia.

El Mundo de los Microbios produce 52 programas unicos anualmente que resaltan los procesos de descubrimiento, cambios historicos en la investigacion, asi como una variedad de carreras cientificas en la industria, academia y el gobierno.

Cada episodio de PodCast incluye segmentos con cientificos de vanguardia y es revisado por un panel de cientificos con peritaje en diferentes campos de investigacion para asegurar la confiabilidad del contenido.

Mundo de los Microbios - Episodio 45

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A continuación: la fiebre de los cereales, colonizando vejigas, tarjetas de memoria con virus y la fabricación de compost con gusanos como un arte.

La fiebre de los cereales

El auge del etanol como biocarburante ha desencadenado una mentalidad de “fiebre del oro” entre los productores del mismo. Esto puede no ser una buena noticia para los consumidores ya que el etanol se produce a partir de los cereales; para su cultivo se requieren grandes extensiones de terreno y los cereales se necesitan para otros fines como la alimentación del ganado y la elaboración de edulcorantes. No es posible pasar de la dependencia del petróleo a la del etanol sin un ajuste de los mecanismos económicos. Si alguna vez vamos a librarnos completamente de nuestra dependencia del petróleo extranjero, vamos a tener que recurrir a  la conservación y otras fuentes de energía alternativas.

Colonizando vejigas

Una infección en el tracto urinario puede representar un grave problema para personas con lesiones en la médula espinal y estas infecciones rara vez responden a los antibióticos orales. Para solucionar este problema, se están utilizando catéteres revestidos de una capa de bacterias inofensivas para tener la seguridad de que los microorganismos buenos colonicen la vejiga antes de que puedan alcanzarla los microorganismos dañinos. Este procedimiento ha tenido un gran éxito y se espera ampliar su uso en el futuro.

Tarjetas de memoria con virus

Se ha desarrollado un dispositivo electrónico de memoria a partir del virus del mosaico del tabaco. Este consiste en una mezcla de proteína viral con nano partículas, la cual se incrusta entre los electrodos. Los electrones se mueven entre las nano partículas y la proteína del virus cuando se aplica un voltaje, permitiendo que el chip se conecte y se desconecte. Actualmente, los científicos están trabajando para configurar un chip capaz de mantener la memoria durante más de diez años.

La fabricación de composta con gusanos como un arte

Amy Youngs, profesora de arte en la Universidad Estatal de Ohio, ha incorporado un sistema de compostaje a una mesa redonda artesanal. Este está formado por una bolsa de compostaje que cuelga bajo la mesa y a la que se pueden arrojar desperdicios. En la parte superior, las lombrices, cochinillas y bacterias descomponen los alimentos y la composta se desliza hasta el fondo de la bolsa. Una pantalla de cristal líquido en la parte superior de la mesa permite observar este proceso.

Direct Download: MdlM45 (.mp3 | 6.7 megs | 7.5 min.)

La traducción al español ha sido una gentileza de la Sociedad Española de Microbiología, www.semicro.es.

Mundo de los Microbios - Episodio 44

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Titulares: La salud del coral, censo de los microbios marinos, la gripe que viene del hielo, y microbios del infierno.

La salud del coral

Los científicos calculan que, debido a la contaminación producida por factores que van desde los residuos tóxicos y las bacterias patógenas hasta los barcos embarrancados y los proyectos urbanísticos en primera línea de mar, para el año 2030 el sesenta por ciento del coral del mundo habrá desaparecido. Pero si usted es un ávido submarinista o buceador, puede ayudar de manera muy sencilla a que esto no ocurra.

En el año 2003, la reserva natural marina de los Cayos de Florida cerró algunas zonas a nadadores y buceadores debido a una enfermedad bacteriana que mataba el coral asta de ciervo. Se creía que las personas podían difundir la enfermedad desde las zonas afectadas a las que no lo estaban.

Los científicos pusieron a prueba esta teoría poniendo en contacto material de neopreno con tres tipos de bacterias que causan enfermedades en peces, en los corales y en las personas. Cuando se mantenía el neopreno colgado durante una hora para que se secase, algunas poblaciones de bacterias en su superficie incluso aumentaban.

Kay Marano-Briggs, profesora de la Universidad George Mason, dice que incluso después de haber secado durante dieciocho horas un traje de neopreno y haberlo enjuagado en agua dulce, en su superficie seguía habiendo cantidades significativas de bacterias.

Marano-Briggs explicó que necesitaba encontrar una respuesta positiva al problema, por lo que probó con una solución de lejía al 5 por ciento y eso mató prácticamente todas las bacterias.       

Ella sugiere que los buceadores laven sus trajes de neopreno con agua y lejía después de cada inmersión. Esta simple rutina ayudará a prevenir la dispersión de enfermedades en los arrecifes de coral, y prevendrá también infecciones de la piel.

Censo de los microbios marinos

Se calcula que un mililitro de agua de mar contiene aproximadamente un millón de células bacterianas y de diez a cien veces más virus. Si tenemos en cuenta que los mares y océanos ocupan las dos terceras partes de la superficie del planeta, y que el 90 por ciento de la biomasa marina es microbiana, las cifras son asombrosas.                                                       
Ahora, un equipo internacional de científicos está observando el conjunto de los microorganismos marinos. El trabajo forma parte de un gran proyecto subvencionado por la Fundación Sloan llamado “Censo de la Vida Marina”, que representa un esfuerzo para realizar un inventario de toda la vida marina. 

Los microbios desempeñan un papel vital en el mantenimiento de las condiciones climáticas adecuadas para la Tierra. Lo hacen al modificar la producción de gases de efecto invernadero, pero es sorprendente lo poco que se sabe todavía de esos microbios. Ante el panorama de una dinámica del clima que está cambiando, como es el calentamiento global, Lucas Stal, jefe del Departamento de Microbiología Marina del Instituto Holandés de Ecología, cree que nos queda mucho que aprender sobre el funcionamiento de los microbios en el océano.

Stal cree que la investigación es interesante pero además, por el bien del planeta, es necesaria para comprender estos procesos.

La gripe que viene del hielo

El cambio climático global alterará muchos aspectos de la vida en la Tierra, y también los microbios notarán los efectos. Se ha descubierto que la tendencia al calentamiento puede llegar incluso a despertar a los virus que viven en el hielo del Ártico de su letargo en el frío.

Scott Rogers, catedrático de la Universidad Estatal Bowling Green, en Ohio, ha estudiado la supervivencia de los virus de la gripe aviar transportados hacia el norte por las aves migratorias y congelados en los lagos siberianos. 

Rogers explica que los pájaros defecan sobre el hielo y que el hielo va cubriéndose de más nieve que se va convirtiendo en más hielo.

Ha encontrado que algunas cepas del virus de la gripe pueden sobrevivir en el hielo durante muchísimo tiempo. A medida que aumenten las temperaturas, el hielo de los lagos siberianos irá fundiéndose lentamente y se liberarán virus de la gripe y otros patógenos que hayan vivido atrapados en él durante largos periodos de tiempo.

Rogers y sus colegas tienen planeado investigar si los virus de la gripe procedentes del hielo fundido de lagos siberianos pueden infectar de nuevo a las aves después de haber estado congelados. Dice que es probable que también se liberen algunos patógenos humanos del hielo polar cuando éste se funda, pero cree que probablemente no serán una amenaza para la salud humana

Microbios del infierno

¿Quién necesita la cadena alimentaria cuando se puede vivir a base de agua, radiactividad y rocas a alta temperatura a unos tres mil metros de profundidad de la superficie de la Tierra? Pues bien, a unas bacterias primitivas pertenecientes al grupo de los Firmicutes les va muy bien con este menú más propio del infierno en las minas de oro más profundas y oscuras de Sudáfrica.

En algunos puntos de fractura que contienen agua a unos tres mil metros de profundidad de la superficie son abundantes algunos Firmicutes, que no se parecen a ningún otro microorganismo en el planeta. Viven de agua fósil de hace veinticinco millones de años, de radiactividad y de minerales que obtienen de rocas que están a temperaturas que alcanzan más de cincuenta grados Celsius.

Tullis Onstott, catedrático de ciencias de la Tierra en la Universidad de Princeton, que dirigió el grupo que investigaba estos microbios, dice que es posible que esto ocurra también en Marte, donde hay rocas del mismo tipo. Si hay también agua y radiactividad a esas profundidades significa que allí también existen los ingredientes para la vida. La incógnita es saber si la vida se originó en Marte y produjo tipos de organismos parecidos a los hallados en Sudáfrica.

Los Firmicutes son muy parecidos a las primeras bacterias que se originaron en la Tierra hace unos tres mil quinientos millones de años. Crecen muy lentamente y tardan en dividirse entre cincuenta y trescientos años.

Direct Download: MdlM44 (.mp3 | 6.5 megs | 7 min.)

La traducción al español ha sido una gentileza de la Sociedad Española de Microbiología, www.semicro.es.

Mundo de los Microbios - Episodio 43

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Titulares: vigilancia universal del MRSA, el poder del Shitake, transmisión de Clostridium difficile, y bacterias en las lentes de contacto.

Vigilancia universal del MRSA

Muchos países europeos han conseguido contener la infección de piel causada por M-R-S-A. Pero los Estados Unidos no han sido tan diligentes y las cotas de infección han llegado a niveles epidémicos.

Lance Peterson es director del grupo de investigación de enfermedades infecciosas en Evanston Northwestern Healthcare y profesor en la Facultad de Medicina de la Northwestern University. Peterson dice que por cada paciente con infección por M-R-S-A en un hospital se gasta un promedio de cuarenta mil dólares adicionales.

Pero existe una esperanza. Peterson ha dirigido una intervención en su hospital utilizando dos técnicas ─ un test rápido para detectar M-R-S-A en todos los pacientes hospitalizados y otro que analizaba los informes hospitalarios con el fin de seguir el progreso de las infecciones. Él afirma que el gasto de estas dos herramientas merece la pena tanto para la salud de los pacientes como desde el punto de vista económico. para conocer el coste final.

Peterson cree que si los administradores de Salud Pública conocen estos hechos se darán cuenta de que por cada dólar gastado en estas nuevas tecnologías pueden reducir de manera notoria sus gastos en tratamientos innecesarios.

Peterson espera que llegue el día en que estos métodos se utilicen en todos los hospitales de los Estados Unidos.

El poder del Shitake

Durante cientos de años la gente en Asía ha utilizado tónicos obtenidos a partir de extractos de setas para promover la salud y el bienestar. Preguntándose si existía algo de cierto detrás de esta creencia, científicos de la Ohio Wesleyan University decidieron investigar estos tónicos.

El profesor Jann Ichida y sus colaboradores optaron por estudiar dos de estas setas y evaluar si en el laboratorio eran capaces de eliminar bacterias potencialmente patógenas.

Ichida y su estudiante de licenciatura Ashley Gustin escogieron el Shitake, una conocida seta comestible, y el Reishi, otro ejemplar fibroso y no comestible. Utilizando técnicas tradicionales de preparación de extractos, cortaron las setas, las maceraron durante varias semanas en agua o alcohol, eliminaron el solvente por evaporación, y el residuo se puso en contacto con bacterias cultivadas en placas Petri.

Tomaron extractos crudos y probaron sus efectos sobre bacterias de la piel, bacterias productoras de toxinas alimentarias y bacterias comunes del tracto intestinal.

Los extractos del Shitake y del Reishi inhibieron el crecimiento de los tres tipos de bacterias, tanto las beneficiosas del tracto intestinal como las productoras de enfermedades. Ichida subraya que aunque los extractos de setas tengan actividad antibacteriana, una ingesta desproporcionada puede interferir con el funcionamiento normal de la biota intestinal y causar molestias estomacales.

Transmisión de Clostridium difficile

Clostridium difficile es una bacteria que frecuentemente infecta a los pacientes hospitalizados sometidos a un tratamiento con antibióticos. Esta bacteria, conocida como C. diff, causa diarrea que es usualmente tratada con antibióticos específicos. Pero el veinte por ciento de las infecciones causadas por esta bacteria son difíciles de combatir e incluso pueden ocasionar la muerte, añadiendo un coste adicional, además de complicar una estancia hospitalaria.

C. diff se transmite por esporas que pueden contaminar las superficies de las mesas además de los instrumentos médicos. Robin Jump, una doctora del Hospital del Case Western Reserve University afirma que estas esporas son muy difíciles de destruir.

La Dra. Jump ha descubierto que las esporas de este microorganismo son muy resistentes a los métodos normales de limpieza, y que los productos utilizados normalmente para eliminar las bacterias en los hospitales no las destruyen.

Por otro lado, un estudio reciente ha identificado otro sistema de diseminación de C. diff. Además de las esporas, los pacientes infectados desprenden células vegetativas. La Dra. Jump dice que estas formas vegetativas pueden sobrevivir en condiciones similares a las del tracto digestivo.

Ahora Jump quiere ver si las formas vegetativas juegan un papel importante en la diseminación de C. diff en el mundo real. Mientras tanto, opina que una buena higiene hospitalaria puede ayudar a reducir las infecciones.

Bacterias en las lentes de contacto

¿Cree usted que las lentes de contacto de uso prolongado están libres de bacterias? Probablemente no. Un estudio reciente en este tipo de lentes de contacto ha revelado la presencia de un número importante de especies bacterianas. Como era de esperar la bacteria más común fue un Staphylococcus que vive en la piel. Normalmente no es patógena, pero puede causar problemas en pacientes inmunodeprimidos.

Más sorprendente ha sido, de acuerdo con Ejem Ahanotu, un microbiológo de la Constella Health Sciences en Stone Mountain, Georgia, descubrir la presencia de dos bacterias patógenas que pueden infectar los ojos y que nunca habían sido aisladas anteriormente en lentes de contacto.

Ahanotu señala que las bacterias proceden de la contaminación de las soluciones de limpieza de las lentes de contacto.

Los participantes en el estudio se quitaron y volvieron a poner las lentes varias veces durante un periodo de 30 días. Los resultados demostraron que en estas condiciones pueden contaminarse las lentes de uso prolongado. Ahanotu añade que es muy importante un cuidado y manejo adecuado de las mismas.

Ahanotu recomienda asegurarse de que las soluciones de lavado de las lentes de contacto estén limpias, y que la caja en las que se guardan dichas lentes esté a su vez aseada y desinfectada, y nunca, nunca humedecer las lentes de contacto con saliva.

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La traducción al español ha sido una gentileza de la Sociedad Española de Microbiología, www.semicro.es.

Mundo de los Microbios - Episodio 42

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Los temas que vamos a tratar esta semana son: digestión anaeróbica, transmisión viral, economía basada en el hidrógeno y, para terminar, productos lácteos endulzados con bacterias.

Digestión anaeróbica

¿Se han preguntado alguna vez qué le sucede a la basura en los vertederos? Los microorganismos se alimentan de residuos orgánicos, incluidos el papel y las sobras de comida, en un proceso denominado digestión anaeróbica. El producto final de la digestión anaeróbica es el biogas, un gas rico en el valioso metano.

Cuando se produce digestión anaeróbica en la naturaleza o en un vertedero, el biogas sube a la atmósfera. sin embargo, Ann Wilkie, catedrática asociada de ciencias del suelo y del agua de la universidad de Florida, afirma que los seres humanos podemos controlar la digestión anaeróbica para nuestro beneficio. La profesora Wilkie explica que los microbios son flexibles y que la digestión anaeróbica puede utilizarse para transformar todo tipo de residuos en biogas. 

Lo que hay que recordar, nos sigue diciendo, es que todos los residuos que produce nuestra sociedad son fuentes de energía en potencia.

La doctora Wilkie indica que la digestión anaeróbica ya se usa en muchas granjas lecheras para reciclar el estiércol y obtener biogas para electricidad y calefacción. Esto permite que las granjas reduzcan tanto su impacto medioambiental como sus facturas energéticas.

Transmisión viral

Cuando alguien se contagia de la gripe no suele pasar mucho tiempo hasta que el resto de personas que viven en la misma casa se enfermen  también. Esto se debe a que la gripe se transmite fácilmente entre los seres humanos. Sorprendentemente, sin embargo, nadie sabía con certeza cuánto tiempo tardaba una persona expuesta al virus en volverse contagiosa.                                   

Por esa razón el epidemiólogo Fabrice Carrat, junto con equipos del Ministerio Francés de Salud, recopiló datos de 62 estudios sobre la gripe. A partir de allí, el profesor Carrat descubrió que la transmisión del virus, o el momento en que una persona se vuelve infecciosa, puede empezar incluso un día después de la exposición al mismo, lo que hace que sea prácticamente imposible contener con eficacia un brote de gripe.         

Carrat descubrió que solamente el 60% de los individuos infectados desarrollarán síntomas clínicos, y que solo un 30% de los infectados desarrollarán síntomas graves. Indica que los casos invisibles, o sea, aquellos en los que los infectados no muestra síntomas, pueden complicar bastante los esfuerzos para aplicar tratamientos efectivos. 

Economía basada en el hidrógeno

Las reservas mundiales de petróleo no durarán para siempre, pero ¿con qué podemos sustituirlo? Algunos dicen que la respuesta está en el hidrógeno. El hidrógeno puede utilizarse en pilas de combustible para producir electricidad, pero fabricar hidrógeno no es fácil en absoluto: puede ser caro y en el proceso se puede gastar más energía de la que se conseguirá con el hidrógeno producido. 

Hay muchos tipos de bacterias que fabrican hidrógeno, pero el oxígeno las paraliza porque les resulta tóxico. Sin embargo, es difícil eliminar por completo el oxígeno de los reactores de hidrógeno. Pero Daniel Van Der Lelie (lay-lee), biólogo de los laboratorios nacionales de Brookhaven, afirma que ya están trabajando con una bacteria fabricante de hidrógeno llamada thermotoga neapolitana (ther-me-toe-gah nee-ah-paul-it-ann-uh) que es inmune a la presencia de oxígeno.

El doctor Van Der Lelie indica que la thermotoga neapolitana puede digerir residuos agrícolas y convertir materiales de desecho en energía. aunque esta bacteria probablemente no será útil en la producción a gran escala de hidrógeno, Van Der Lelie dice que podría ser muy útil en pequeñas instalaciones.

Productos lácteos endulzados con bacterias

En los Países bajos hay científicos estudiando formas de alargar la fecha de caducidad y mejorar el sabor de los productos lácteos mediante la biotecnología. Con una pequeña modificación genética han conseguido invertir la acción natural del Lactococcus lactis (lack-toh-kock-tus lac-tis), un microbio usado comúnmente en la fermentación del queso y el suero de la leche. 

Esta bacteria no patógena suele consumir glucosa, la molécula dulce de la lactosa o azúcar de la leche que es responsable de producir el ácido láctico que cuaja la leche. 

El catedrático Oscar Kuiper (kye-pers), de la universidad de groningen (hroh-ning-in), explica que quiso invertir este proceso para que la bacteria consumiese la galactosa de la lactosa y secretase la glucosa.

Cuando el microbio genéticamente alterado se come la galactosa, que es la otra mitad de la molécula de azúcar lactosa, y expele la glucosa, el resultado final es un endulzante natural. El proceso también pone en cuestión el uso de la lactosa y reduce su concentración, lo que es una ventaja potencial para las personas que son intolerantes a la lactosa.                                                             
Aunque esta técnica solo se ha empleado en laboratorios de investigación, el profesor Kuiper afirma que ofrece interesantes posibilidades para productos lácteos ácidos como el suero de leche y el yogurt.

Direct Download: MdlM42 (.mp3 | 5.6 megs | 6 min.)

Mundo de los Microbios - Episodio 41

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Los temas que vamos a tratar esta semana son: tendencias hereditarias a contraer infecciones cerebrales, convertir biomasa en hidrógeno, termitas que producen un combustible alternativo y, para finalizar, el bioetanol.

Tendencias hereditarias a contraer infecciones cerebrales

¿Tienen nuestros genes algo que ver con nuestra mayor o menor propensión a caer enfermos? Un grupo de científicos franceses cree que sí, pues han descubierto un gen que determina lo vulnerable que son los seres humanos a una rara infección cerebral.  

El virus del herpes simple, causante de lesiones herpeticas bucales, es muy abundante: ocho de cada diez personas son portadoras de este virus. Pero el herpes simple también es el causante de una devastadora forma de encefalitis. Jean-Laurent Casanova y sus colegas de la escuela médica Necker de París, Francia, observaron que aunque la encefalitis herpética es una enfermedad rara suele darse en los miembros de una misma familia.

Estos investigadores descubrieron que las personas cuyos padres son parientes, por lo general primos en primer o segundo grado, son más propensas a contraer la enfermedad, lo que demuestra que un gen fue responsable de establecer el nivel de vulnerabilidad a la misma. Otros trabajos han estudiado este gen anómalo y han descubierto que el organismo de las personas con dos copias de este gen no puede sintetizar una proteína denominada interferón tipo 1, una parte muy importante del sistema inmunitario. El profesor Casanova afirma que muy pronto los pacientes afectados de encefalitis herpética podrán ser tratadas con interferón tipo 1 para compensar esta desventaja genética y combatir la enfermedad.

Convertir biomasa en hidrógeno

A medida que aumenta la población global también se incrementa el consumo de energía. ¿Podemos producir energía suficiente para satisfacer estas necesidades en constante aumento? Con una ayudita de los microbios la respuesta podría ser "sí".            

Carrie Harwood, catedrática de microbiología de la universidad de Washington en Seattle, afirma que los microbios producen energía como un producto de desecho de su metabolismo. Sería ideal poder controlar su habilidad para realizar ese proceso porque es algo que los microbios no solo tienen que hacer, sino que quieren hacer todo el tiempo.                            

La doctora Harwood afirma que el gas hidrógeno es una molécula muy simple y lo pueden producir muchos tipos de microbios a partir de una serie de materias primas como la biomasa vegetal.              

El proceso de conversión tiene varios pasos que requieren la presencia de una comunidad de microbios. Harwood considera que pronto podrían desarrollarse procesos comerciales, como la conversión de residuos agrícolas en hidrógeno mediante luz solar, pero se necesita más inversión en investigación para descubrir todo el potencial de los microbios.

Termitas que producen un combustible alternativo

Los microbios que viven en los intestinos de las termitas comunes ayudan a estos insectos a transformar la madera en energía. En el proceso los microbios producen hidrógeno, muchísimo hidrógeno. De hecho, los investigadores dicen que una sola termita puede elaborar hasta dos litros de gas de hidrógeno a partir de una hoja de papel de ocho por once pulgadas. Suena prometedor pero todavía no estamos listos para llenar los depósitos de nuestros coches con termitas.

Enormes poblaciones de microbios productores de hidrógeno viven en los intestinos de esos destructores de casas reconvertidos en héroes energéticos. Diferentes especies de termitas portan diferentes tipos de microbios, pero la mayoría produce hidrógeno como subproducto de la digestión de la celulosa.

Jared Leadbetter (led-better), catedrático del Instituto de Tecnología de California afirma que, en aquellas termitas que han sido mejor estudiadas, lo que mejor se conoce ya es el papel de los microbios protozoos en la producción de hidrógeno.

El hidrógeno es un subproducto intermedio que los microbios usan para generar acetato, un alimento ácido consumido por las termitas.   

Pero ya tenemos vinagre en abundancia. Lo que un mundo famélico de combustible necesita es hidrógeno. Descubrir las herramientas químicas que trabajan dentro de los microbios que viven dentro de las termitas es el próximo gran paso en la cuestión de la energía termítica.

Para finalizar, el bioetanol

Cuando vds. oyen hablar del combustible de etanol probablemente piensan en el maíz. no en balde el maíz es el sustrato más comúnmente utilizado para fabricar etanol en los ee. uu., mientras que la caña de azúcar se usa más en el extranjero. Pero el etanol también puede fabricarse a partir de residuos agrícolas, astillas de madera o hierba, y eso es estupendo, afirma Arnold Demain, un investigador del instituto de investigación para científicos eméritos de la Universidad Drew.

El doctor Demain afirma que a los microorganismos puede resultarle más difícil trabajar con los materiales más abundantes, como las astillas de madera y la hierba, porque están hechos en su mayoría de polímeros duros como la celulosa y la hemicelulosa, productos químicos fatigosos de digerir para los microbios.  

Los científicos están trabajando en métodos para obtener más energía de residuos ricos en polímeros duros de forma que se pueda obtener de ellos más etanol a más bajo coste. pero demain dice que en el futuro usaremos todo tipo de combustibles, incluido el combustible fósil, porque la demanda de combustible en los próximos 50 años va a ser tan grande que tendremos que utilizar todas las fuentes energéticas a nuestro alcance.

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