Химикаты из воздуха
Генноинженерные бактерии превращают углекислый газ в химические вещества промышленного назначения
Марина Аствацатурян, «Эхо Москвы»
Генно-модифицированные бактерии производят вещества, присутствующие в растворителях и дезинфицирующих жидкостях, из двуокиси и окиси углерода в воздухе, следовательно, по сравнению с традиционными промышленными методами производства предлагаемый биотехнологический цикл отличается отрицательной эмиссией углерода, сообщает пресс-релиз Oak Ridge National Laboratory Carbon-negative platform turns waste gases into valuable chemicals.
Преобразование простых соединений углерода и кислорода в ацетон – ВМ.
Майкл Кёпке (Michael Köpke) из компании LanzaTech в Иллинойсе и его коллеги искали у штаммов этанол-продуцирующих бактерий вида Clostridium autoethanogenum ферменты, которые позволили бы микробам производить вместо этанола ацетон, используемый в растворителях и средствах для снятия маникюрного лака. Обнаружив их, ученые объединили гены, ответственные за синтез этих ферментов, в одном организме.
Подобное они произвели и для изопропанола, используемого в дезинфицирующих средствах. Сконструированные бактерии используют углекислый газ воздуха в качестве субстрата для производства ацетона и изопропанола. «Представьте себе процесс, подобный сбраживанию сусла в пивоварении, но вместо дрожжей, которые для выработки алкоголя едят сахар, у нас микроб, который ест двуокись углерода», поясняет Кёпке.
Увеличив масштаб первоначальных экспериментов в 60 раз, авторы исследования установили, что процесс удерживает от выброса в атмосферу 1,78 килограмма углерода на килограмм произведенного ацетона и 1,17 килограмма на килограмм изопропанола. При производстве этих соединений обычным путем с использованием ископаемого топлива выбросы составляют 2,55 килограмма и 1,85 килограмма двуокиси углерода на килограмм ацетона и изопропанола, соответственно. По словам ученых, широкое внедрение предлагаемого ими метода эквивалентно сокращению выбросов парниковых газов на 160 процентов.
Метод производства необходимых человеку соединений посредством бактерий может стать экологически надежным способом использования газовых отходов таких процессов как, например, сталелитейное производство. Ученые испытали свои генноинженерные клостридии, подключив биореактор с культурой микробов к выхлопной трубе одного сталелитейного завода, и увидели активное поглощение углекислого газа с образованием ацетона и изопропанола.
«Наш подход может стать основой для будущих подобных разработок, и он ускорит создание других химических соединений таким же углерод-отрицательным способом и на возобновляемой основе», цитирует Кёпке New Scientist. Результаты исследования опубликованы в Nature Biotechnology (Liew et al., Carbon-negative production of acetone and isopropanol by gas fermentation at industrial pilot scale).
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru