Бактерии научились синтезировать «бензин»

Об этом сообщает "Комппьюлента".

У биотоплива, при всех его несомненных экологических плюсах, есть заметные недостатки. Скажем, этанол способен лишь на две трети той энергии, которую мы привыкли получать от бензина. Кроме того, этанолсодержащее топливо вызывает коррозию труб, цистерн и прочих приспособлений, которые с ним контактируют. Наконец, бензин, в отличие от этанолового биотоплива, остаётся жидким в широком диапазоне температур.

Исследователи из Института Висса при Гарвардском университете (США) нашли способ совмещения преимуществ биотоплива и бензина. Они научили бактерии синтезировать жирные кислоты, которые можно легко превратить в топливные углеводороды. Эти кислоты включают в себя цепочку из атомов углерода, числом от четырёх до двенадцати. Если в жирной кислоте будет меньше четырёх углеродов, в ней будет запасено мало энергии, а если больше двенадцати — жирная кислота станет слишком парафинистой, и с ней будет сложно работать. Сейчас такие углеводороды средней длины получают перегонкой нефти, но рано или поздно должно было случиться так, что кто-нибудь попытается заставить бактерии производить подобные углеводороды.

Бактерии синтезируют жирные кислоты, постепенно наращивая их атомами углерода, полученными из сахаров (а источником сахаров может быть, к примеру, растительное сырьё). Первое, что сделали исследователи, это подавили работу ферментов, производящих слишком длинные цепочки. В результате клетки кишечной палочки накапливали в себе октановую кислоту, у которой кислотная группа была присоединена к углеродной цепочке длиной в восемь атомов углерода. (Однако при этом длинные жирные кислоты, необходимые для постройки мембран, частично продолжали синтезироваться, так как без них бактерии просто погибли бы.)

Полученные таким образом октановую кислоту и её производные октаноаты можно было превратить в октан, один из основных компонентов бензина. Исследователи постарались увеличить его выход, модифицировав ген, отвечающий за удлинение жирных кислот: после модификации он останавливался на восьмиуглеродных хвостах кислот. Ингибиторы ферментов и генетическая модификация позволяли увеличить выход предшественников октана до экономически выгодной величины.

Не так давно мы сообщали о бактериях, которые научились синтезировать дизельное топливо. В случае с "октановыми" бактериями идея, по сути, была та же: вмешаться в синтез жирных кислот и направить его в нужное русло. Бактериальный бензин по энергозапасу не уступает обычному, но при этом сохраняет преимущества биотоплива — объём углекислого газа, высвобождающийся при его сгорании, равен объёму того же углекислого газа, поглощённого растением, то есть нового парникового газа в атмосфере не появляется. Точно так же, по словам исследователей, можно синтезировать не только топливное сырьё, но и соединения-предшественники пластмасс, детергентов и даже лекарств. Так что, возможно, в скором будущем химическую промышленность ждёт настоящая "бактериальная революция".