08.09.2014 | Наука

Пропан можно добывать с помощью бактерии кишечной палочки

Пропан — популярный вид топлива, который легко хранить. Он используется по всему миру, однако получают его из ископаемых, весьма ограниченных ресурсов.

Исследователи из Имперского колледжа Лондона и университета Турку создали модифицированную бактерию кишечной палочки (Escherichia coli), которая способна создавать пропан из жирных кислот, а в будущем, возможно, будет производить топливо даже просто "из солнечного света".

В данный момент специалисты заинтересованы в биосинтезе топлива — альтернативе ископаемым источникам. В ходе более ранних исследований учёные разработали способы получения с помощью бактерии E. coli бензина и дизельного топлива.

Пропан дешевле, менее токсичен и проще конденсируется в жидкость, нежели другие доступные газообразные виды топлива (такие как водород). И, возможно, это лучший кандидат для синтеза, нежели жидкое топливо, которое может нанести ущерб "заводам" из живых бактерий и требует очистки.

Задача состояла в производстве топлива, которое будет менее токсично и более ориентировано на рынок. Исследовательская группа генетически модифицировала кишечную палочку, заставив её преобразовывать жирные кислоты не в клеточные мембраны, а в нужный учёным продукт.

В ходе работы исследователи открыли новый вариант фермента тиоэстеразы (thioesterase), с помощью которого они выделили жирные кислоты, использующиеся в ходе природного процессе строительства мембран клеток. Затем учёные применили ещё одни фермент, чтобы преобразовать масляную кислоту в бутаналь. Наконец третий фермент, недавно открытая оксигеназа ADO (aldehyde-deformylating oxygenase), понадобился для синтеза пропана.

По сути, в течение достаточно долгого времени попытки практического использования ADO терпели крах, пока специалисты Имперского колледжа не догадались стимулировать фермент электронами. Это повысило каталитическую способность вещества. Однако даже с таким потенциалом, на настоящий момент учёным удалось получить лишь малое количество пропана, в тысячу раз меньше того, что необходимо для превращения его в коммерческий продукт.

В ходе экспериментов бактерии были размещены в стеклянных трубках. Это позволило анализировать конечный продукт, однако стало невозможно хранить его и регулировать концентрацию кислорода. Учёные заметили также, что с увеличением объёма жидкости производство пропана происходит до шести раз дольше, при этом количество конечного продукта увеличивается в два раза.

"Хотя наши разработки находятся на очень ранних стадиях, мы создали способ производства возобновляемого топлива. Раньше его можно было получить лишь из ископаемых источников, – рассказывает доктор Патрик Джонс (Patrick Jones). – Хотя мы производим лишь небольшое количество пропана, он получается такого качества, что уже может быть залит в двигатель. Это открывает возможности для будущего устойчивого производства возобновляемых видов топлива лет через 5-10. Однажды, возможно, данный метод заменит ископаемые виды топлива и позволит производить дизель, бензин, природный газ и топливо для реактивных двигателей".

Цель будущих экспериментов — создание годного к употреблению объёма пропана, а также воссоздание процесса в фотосинтезирующих организмах, так чтобы пропан можно будет получать с помощью энергии солнечного света.

По публикациям UkrNet