Крошечные бактерии помогут сократить выбросы парниковых газов при производстве топлива

Крошечные бактерии помогут сократить выбросы парниковых газов при производстве топлива

Исследовательская группа из США разработала метод для производства новых для природы углеродных продуктов, сообщает Национальная лаборатория им. Лоуренса в Беркли. Метод, описанный в журнале Nature, использует бактерии и может помочь сократить выбросы парниковых газов при производстве топлива, лекарств и химикатов.

Ученые смогли синтезировать внутри бактериальной клетки как природные ферменты, так и карбены – высокореактивные химические вещества на основе углерода, которые можно использовать во многих различных типах реакций.

В течение десятилетий ученые хотели использовать карбеновые реакции в производстве топлива и химикатов, а также в синтезе лекарств. Но эти карбеновые процессы можно было проводить только небольшими партиями через пробирки, и для запуска реакции требовались дорогие химические вещества. В этом исследовании ученые заменили токсичные химические реагенты натуральными продуктами, которые могут быть получены с помощью модифицированного штамма бактерий Streptomyces. Все, что нужно – «накормить» бактерию сахаром, который она использует для производства химических продуктов посредством клеточного метаболизма.  

Во время экспериментов ученые наблюдали за бактерией, когда она превращает сахара в предшественник карбена и алкеновый субстрат. Бактерия также экспрессировала фермент P450, который использовал эти химические вещества для создания циклопропанов, высокоэнергетических молекул, которые потенциально можно использовать для устойчивого производства новых биоактивных соединений и современного биотоплива. 

«Теперь мы можем проводить эти интересные реакции внутри бактериальной клетки. Клетки производят все реагенты и кофакторы, а это означает, что вы можете масштабировать эту реакцию до очень больших масштабов для массового производства, — отмечают авторы работы. И добавляют, что использование бактерий для синтеза химических веществ также может помочь сократить выбросы углерода. 

[Фото: JING HUANG/BERKELEY LAB]


Источник