Создана бактерия, которая напрямую превращает биомассу в этиловый спирт

Традиционный способ производства этанола из биомассы предполагает дорогостоящую предварительную обработку и использование реакций на основе ферментов. Естественно, такой техпроцесс не даёт достаточной рентабельности. Топливо выходит дорогим.

Есть и альтернативная, более дешёвая технология: консолидированная биопереработка (consolidated bioprocessing или CBP), когда обработкой биомассы занимаются микроорганизмы. Учёным из американского научного центра BioEnergy удалось значительно оптимизировать этот процесс. Они вывели разновидность бактерии Caldicellulosiruptor bescii, которая получает этанол из обычного проса даже без предварительной подготовки сырья.

Caldicellulosiruptor bescii — очень редкая анаэробная бактерия типа термофилов, которую нашли в Долине гейзеров на Камчатке в 1990 году.

По мнению специалистов, консолидированная биопереработка без подготовки сырья открывает совершенно новые возможности для получения этанола из биомассы. Мы получаем экологически чистый и дешёвый источник биотоплива.

И раньше было известно, что Caldicellulosiruptor bescii производит ферментизацию (брожение) проса, но а микроорганизма не доставало нужных генов, чтобы завершить процесс брожения до этанола.

Учёные идентифицировали подходящий ген у другой бактерии Clostridium thermocellum — и клонировали генетически модифицированную версию Caldicellulosiruptor bescii. Кроме того, пришлось удалить два лишних гена, которые уничтожали продукты брожения.

Модифицированная версия производит этанол из проса, целлобиозы и целлюлозы типа Avicel. По крайней мере, на таких материалах её проверяли. Бактерии довольно быстро ферментируют примерно 30% биомассы, а с каждого моля глюкозы получается 1,7 моля этилового спирта. Это близко к теоретическому максимуму (два моля этанола с одного моля глюкозы). Процесс идёт при температуре 65-75°C.

Научная работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Остаётся только надеяться, что бактерия не мутирует и останется таким же анаэробным термофилом, как и сейчас.


geektimes.ru

 

13.04.2015