Vědci chtějí zapojit bakterie do výroby biopaliva

Uvedli to vědci v odborném časopise Proceedings of the National Academy of Sciences.

Výzkumníci uměle upravili látkovou výměnu bakterie tak, že produkuje na energii bohatý alkohol, který se nenachází v přírodě. „Předchozí genetické úpravy vedla k produkci sloučenin, které už v přírodě existují," říká spoluautor studie James Liao. "Naše práce má za cíl vytvářet sloučeniny, které nejsou v přírodě syntetizované.“

Na rozdíl od obyčejného genetického inženýrství, které bere geny z různých přirozených zdrojů (v tomto případě se užívají geny z kvasnic a geny bakterií používaných pro výrobu sýrů), nová vědecká studie vyžadovala také třetí, na objednávku vytvořený, umělý gen. Tyto tři geny byly vloženy do genomu bakterie E. coli.

Výzkumníci pomocí genů upravili metabolickou cestu bakterie E.coli tak, že se na jejím konci se místo aminokyselin objevily dlouhé řetězce alkoholů. Tyto alkoholy obsahují šest atomů uhlíku, které „nabalí“ více energie na molekulu. Etanol má pouze dva uhlíkové atomy a žadné další přirozeně se vyskytující alkoholy jich neobsahují více než pět.

Energetická hustota uměle vytvořených alkoholů přináší možnost využít je jako biopaliva. Vyšší počet atomů uhlíků jim dává takovou energií, jako má benzín. Pro porovnání, etanol má o 30 procent méně energie než benzín.

Na rozdíl od etanolu by mohlo být nové palivo distribuováno s využitím stávající „benzinové“ infrastruktury, protože jsou jeho větší molekuly snadno separovatelné od vody.  Podobné velké molekuly alkoholů mohou být sice vyrobeny i uměle, je přitom však třeba extrémní teploty a tlaku, zatímco „bakteriální továrna“ pracuje při teplotě těla.

Zatím se výzkumníkům podařilo vyrobit jen malé množství alkoholu, méně než 400 miligramů z 20 gramů glukózy dodané bakterii. "Dalším krokem je pokračovat ve vývoji tak, aby bylo možno alkoholy získávat ve větším množství, a poté už výzkum předáme nějaké společnosti, která by jej převedla do provozních měřítek,“ říká Liao.

Před vědci stojí ještě další překážka. Musejí překonat poměrně vysokou toxicitu alkoholu pro bakterie, Liao předpokládá, že existuje možnost vytvořit bakterie, které budou k alkoholu snášenlivější.

„Pokud uspějí,“ komentuje výzkum bioinženýr James Collins, "stačí pak jen krmit bakterie, udržovat je v pohodě a ony samy produkují biopalivo. Všechno za vás udělá biochemie.“

• Diskuse
• Celkem 10 příspěvků