Американские биологи научились получать биотопливо с помощью генномодифицированной бактерии Rhodopseudomonas palustris TIE-1. Основные компоненты ее диеты — углекислый газ, электричество и свет. Научная статья, написанная учеными из Вашингтонского университета, опубликована в журнале Communications Biology.
Ранее ученые уже пытались использовать бактерии для производства биотоплива. Например, в качестве продуцента применялись цианобактерии. Однако в ходе фотосинтеза эти бактерии выделяют кислород, из-за чего эффективность биосинтеза топлива снижается. Дело в том, что многие ферменты, которые участвуют в биосинтезе топлива, чувствительны к присутствию кислорода.
Исследователи использовали бактерию Rhodopseudomonas palustris TIE-1. В ходе микробного электросинтеза она потребляет углекислый газ, электричество и свет и синтезирует н-бутанол. Н-бутанол можно использовать в смеси с бензином или дизелем. Это достаточно энергоемкое соединение по сравнению с этанолом, который также часто используется в качестве биотоплива.
Чтобы исследовать возможности использования TIE-1 для синтеза биотоплива, ученые получили мутантную форму бактерии. Она не могла фиксировать азот из воздуха и, следовательно, не могла расти на средах, где газообразный азот был единственным источником азота. Зато биологи искусственно «научили» ее синтезировать н-бутанол. Во время микробного электросинтеза бактерии прикрепляются к отрицательно заряженному катоду в реакторе, чтобы «есть» электричество. Как было показано, уровень потребления электричества у мутантной бактерии не повышается при синтезе н-бутанола, а вот выход продукта у нее выше, чем у исходной бактерии.
«США и Евросоюз признают микробный электросинтез ключевой технологией, которая поспособствует устойчивости окружающей среды и может стать одним из решений проблемы изменения климата, — отметила Арпита Боз, соавтор статьи. — Используя метаболический путь, который бактерии заполучили с помощью эволюции в далеком прошлом, мы можем разрабатывать новые методы, которые бы помогли разрешить одни из наиболее важных проблем нашего времени».
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
