Bakterije kao novi izvor goriva

Kolaboracijom istraživača sa U.S. Department of Energy’s Joint BioEnergy Institute (JBEI) proizveden je mikrob u stanju proizvesti bio gorivo direktno iz vlastite biomase. Koristeći se alatima sintetičke biologije, istraživači sa JBEI-a „konstruirali“ su soj Escherichia coli (E. coli) bakterije kako bi proizveli bio dizel gorivo i druge važne kemijske derivate masnih kiselina.

„Činjenica da naši mikrobi mogu proizvesti dizel gorivo direktno iz biomase bez dodatnih kemijskih modifikacija, jako je zanimljivo i uzbudljivo,“ kaže Jay Keasling, jedan od glavnih znanstvenika na projektu. „ Ako se uzme u obzir da troškovi obnavljanja bio dizela nisu ni blizu troškova koje zahtjeva destilacija etanola, mi vjerujemo kako naši rezultati mogu značajno doprinijeti proizvodnji dostižnim i jeftinim naprednim bio gorivima i obnovljivim kemikalijama.“

Keasling je vodio kolaboraciju, koja je bila sačinjena od dva tima: Tim sa JBEI’s Fuels Synthesis Division koji se sastojao od sljedećih znanstvenika: Eric Steen, Yisheng Kang and Gregory Bokinsky. Drugi tim sa LS9, privatne industrijske biotehnološke firme sa sjedištem u San Francisco-u. LS9 tim se sastojao od sljedećih znanstvenika: Stephen del Cardayre, Zhihao Hu, Andreas Schirmer i Amy McClure. Rezultati kolaboracije objavljeni su u časopisu Nature.

Kombinacija porasta energetskih troškova i zabrinutosti oko globalnog zatopljenja rezultiralo je internacionalnim imperativom za pronalaženjem novih obnovljivih prijevoznih goriva proizvedenih u održivom stilu. Znanstvena istraživanja su pokazala kako tekuća goriva proizvedena od biljne biomase su jedna od boljih alternativa ako bi se pronašla rješenja koja bi smanjila troškove proizvodnje takvih goriva. Glavni istraživački napori u tom smislu su usmjereni na masne kiseline—energetski bogate molekule u živućim stanicama.

Goriva i kemikalije se proizvode od masnih kiselina iz biljnih i životinjskih ulja duže od stoljeća. Takva ulja se danas koriste kao sirovi materijali ne samo za bio dizel goriva, nego i za širok spektar važnih kemijskih proizvoda kao što su lubrifikanti i otapala.

„Povećana potražnja i ograničena proizvodnja ovakvih ulja rezultirala je kompeticijom sa hranom, visokim cijenama, upitnim iskorištavanjem obradivih zemljišta i ekološkim brigama povezanih uz njihovu proizvodnju,“ kaže Keasling. „ Pristupačnija i ekonomičnija alternativa takvim gorivima i kemikalijama mogla bi biti mikrobiološka konverzija ugljikohidrata.“

E. coli je izrazito dobro izučen mikroorganizam čija ga prirodna sposobnost sinteze masnih kiselina i izvanredna pokornost genetskim manipulacijama čini idealnom metom istraživanja u smjeru proizvodnje obnovljivih bio goriva.

„Biosinteza mikrobioloških masnih kiselina proizvode masne kiseline vezane za proteine nosače, čije akumuliranje inhibira stvaranje dodatnih masnih kiselina,“ kaže Steen. „Normalno E. coli ne troši energiju stvarajući višak masnoća. Razdvajanjem masnih kiselina od proteina nosača u stanju smo zaobići prirodan proces regulacije i proizvesti višak masnih kiselina koje možemo preraditi u niz korisnih proizvoda.“

Nakon uspješnog preusmjeravanja metabolizma prema proizvodnji goriva i drugih kemikalija iz glukoze, istraživači su proizveli novi soj E. coli kako bi proizveli hemicelulaze—enzimi u stanju fermentiranja hemiceluloze. Trenutno tim znanstvenika radi na maksimiziranju efikasnosti i brzine konverzije biomase u bio dizel. Istražuju se također načini kako povećati totalnu količinu bio dizela proizvedenu iz pojedine fermentacije.

Izvor: sciencedaily.com

Related Posts

Tags

Share This

Comments Closed