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La producción de etanol celulósico a partir de biomasa vegetal suele pasar por una serie de fases que incluyen (1) la disgregación enzimática de las complejas moléculas de celulosa/hemicelulosa de la biomasa vegetal en sus azúcares componentes y (2) la fermentación de los azúcares liberados para obtener etanol (habitualmente por medio de levaduras). Aunque la producción de etanol celulósico tiene un mayor rendimiento energético neto y mejor balance de carbono (que el etanol de maíz), su coste de producción sigue siendo elevado. Se tarda más tiempo en producir etanol celulósico que etanol de maíz. Las enzimas de disgregación de celulosa/hemicelulosa todavía son caras. Además, gran parte de los azúcares no glucósidos presentes en el caldo de fermentación (como la xilosa obtenida de la disgregación de hemicelulosas) no pueden ser utilizados por las levaduras para producir etanol. (Las levaduras sólo pueden utilizar la glucosa del caldo para producir etanol.) Algunos de estos obstáculos están más cercade superarse después de que los científicos de Dartmouth College y Mascoma Corporation (Estados Unidos) hayan desarrollado una bacteria diseñada metabólicamente que es capaz de utilizar los azúcares no glucósidos (xilosa) presentes en el caldo de fermentación para producir etanol, con rendimientos de producción récord y con la formación de muy pocos subproductos a temperaturas termofílicas (45 ºC a 80 ºC). El metabolismo de la bacteria Thermoanaerobacterium saccharolyticum se ha modificado para que pueda coutilizar glucosa y xilosa (y otros azúcares como la mannosa y la arabinosa) para producir etanol con altos rendimientos de producción y pocos subproductos. El máximo título de etanol producido por una cepa fue de 37 g/litro, «el mayor registrado hasta la fecha por un anaerobio termofílico». Las levaduras sólo pueden alcanzar de 10 a 12 g/L de etanol. Los resultados de las investigaciones se han publicado en un reciente número de la revista «Proceedings of the National Academy of Sciences» (PNAS)