211service.com
Bakterijos gamina dyzeliną iš biomasės
Sukurtos bakterijos buvo perjungtos su genetine įranga, reikalinga celiuliozei paversti įvairiomis cheminėmis medžiagomis, įskaitant dyzelinį kurą. Bakterijos, sukurtos Pietų San Francisko kompanijos LS9 bendradarbiaudami su Kalifornijos universiteto Berklio tyrėjais, gamina reikiamus fermentus kiekviename sintezės etape ir gali paversti biomasę kuru be papildomo apdorojimo. LS9 demonstravo bakterijas bandomuosiuose reaktoriuose ir planuoja vėliau šiais metais padidinti procesą iki komercinio lygio.
Bakterijų galia: Šiame mikroskopiniame vaizde esančios E. coli bakterijos išskiria dyzelinio kuro lašelius. Bakterijos yra mažos tamsios lazdelės, susitelkusios viršutiniuose vaizdo kampuose ir apačioje.
Jay'us Keaslingas , UC Berkeley chemijos inžinerijos ir bioinžinerijos profesorius ir vienas iš LS9 įkūrėjų bei LS9 mokslininkai praneša apie inžineriją E. coli bakterijoms sintetinti ir išskirti fermentą hemiceliulazę, kuri skaido celiuliozę į cukrų. Tada bakterijos gali paversti tuos cukrus į įvairias chemines medžiagas, įskaitant dyzelinį kurą. Galutinius produktus išskiria bakterijos, o po to jie plūduriuoja ant fermentacijos bako viršaus, o po to yra išsiurbiami.
Taikant šiuos metodus galima sukurti įvairių degalų iš biomasės, tačiau LS9 kol kas daugiausia dėmesio skiria dyzelinui, o ne kurui, panašiam į benziną. Stephenas del Cardyre'as , bendrovės tyrimų ir plėtros viceprezidentas. Dyzelino specifikacijas lengviau įvykdyti, o dyzelino rinka kasmet auga 2–4 proc., o benzino – maža. Praėjusių metų gegužę LS9 bendradarbiavo su „Procter & Gamble“, kurdama kurą ir pagrindines chemines medžiagas.
LS9 pastangos yra dalis vis didesnio bioinžinierių pastangų sumažinti biokuro sąnaudas kuriant mikrobus, galinčius paversti biomasę, pavyzdžiui, žolę ir žemės ūkio atliekas, degalais be jokio papildomo apdorojimo, kuriam prireiktų brangių katalizatorių ir aukštos temperatūros. Mikrobai paprastai gali užbaigti tik dalį konversijos, todėl norint paversti mikrobų pagamintus cheminius pirmtakus, reikalingas tolesnis apdorojimas. Naujai sukonstruotas E. coli yra išskirtinė transporto priemonė, galinti visa tai atlikti iš karto, užtikrinant labai efektyvų procesą gaminant produktus, jau esančius rinkoje, sakoma pranešime. Davidas Beris , Flagship Ventures, kuri įkūrė LS9, partneris.
LS9 procesas yra pagrįstas E. coli bakterijų medžiagų apykaitos mechanizmas, skirtas cukrų paversti riebalų rūgštimis, kurias vėliau panaudoja kitoms molekulėms gaminti. Privalumas dirbant su E. coli yra tai, kad organizmas, molekulinės biologijos darbinis arkliukas, yra gerai žinomas ir lengvai auginamas, sako Keaslingas. O bakterijų riebalų rūgščių kelias yra efektyvesnis paverčiant žaliavas degalais nei medžiagų apykaitos keliai, kuriuos naudoja kitos sintetinės biologijos įmonės.
Riebalų rūgštys yra didelė molekulių klasė, kuri gali būti daugelio prekinių cheminių medžiagų ir degalų, kurie paprastai gaunami iš naftos, pagrindas. Šie medžiagų apykaitos keliai yra sudėtingi tinklai, todėl norint jais pasinaudoti reikėjo pakeisti kelis esamus bakterijos genus ir pridėti naujų. Po daugelio metų inžinerijos, sako Keaslingas, galime gauti būtent tokią molekulę, kurios norime.
Del Cardyre teigia, kad LS9 išbandė dyzelino gamybos procesą savo 1000 litrų bandomojoje gamykloje Pietų San Franciske, naudodama cukranendres kaip žaliavą. Šiais metais bendrovė padidins procesą iki komercinio lygio 75 000 litrų gamykloje.
LS9 nėra vienintelė įmonė, paverčianti cukranendres dyzelinu: praėjusiais metais kita sintetinės biologijos įmonė, kurią įkūrė Keaslingas, Amyris Biotechnologijos Emeryville, CA, atidarė demonstracinę gamyklą Campinis mieste, Brazilijoje. Amyris procesas pagrįstas mielėmis, sukurtomis cukrui paversti angliavandenilių kuro pirmtakais. Del Cardayre'as teigia, kad LS9 gali atidaryti gamyklą ir Brazilijoje, tačiau kadangi naujos bakterijos gali paversti celiuliozę, ne tik cukrų, bendrovė nėra susieta su cukranendrių ar kitomis žaliavomis.
Jimas Collinsas Bostono universiteto biomedicinos inžinerijos profesorius sako, kad dabar kyla klausimas, ar LS9 procesas bus ekonomiškas dideliu mastu. Kolinsas pažymi, kad nuo 10 galonų iki tūkstančių galonų keičiasi biologija, o analizės, kurios gerai veikė laboratorijoje, nebeveikia, nes keičiasi mikrobų aplinka. Įdomus klausimas ateinančiais keleriais metais yra tai, kuri įmonė gali gauti pakankamai didelį pelną ir padidinti savo procesų mastą, kad sumažintų išlaidas, sako Collinsas.