30.09.2013 | Наука

Кишечную палочку научили синтезировать бензин

Биотехнологи из Корейского научно-технического института KAIST и получили генетически модифицированные бактерии, способные синтезировать бензин.

Ученым удалось заставить кишечную палочку синтезировать в небольших количествах смесь алканов, которая по своему составу близка к автомобильному топливу. Подробности приведены в журнале Nature, кратко результаты исследователей описаны на официальном сайте института.

В лабораторных условиях из одного литра раствора, в котором было изначально десять грамм глюкозы и три грамма дрожжевого экстракта получилось 0,580 грамм углеводородов. Химический анализ, проведенный методом газовой хроматографии показал, что генетически модифицированные бактерии выделили нонан C9H20, додекан C12H26, тридекан C13H28, 2-метилдодекан и тетрадекан C14H30: смесь алканов со сравнительно небольшой молекулярной массой. В состав бензина обычно входят алканы с числом атомов углерода от четырех до двенадцати, поэтому полученную учеными смесь можно назвать достаточно близким аналогом автомобильного топлива, главным компонентом которого является октан, C8H18.

Для того, чтобы добиться от бактерий синтеза нетипичных для них соединений, ученые внесли в их геном два кодирующих ферменты гена. Первый фермент превращал жирные кислоты в альдегиды, а второй обеспечивал трансформацию альдегидов в алканы. Попутно из жирных кислот бактерии синтезировали эфиры и спирты с большой молекулярной массой, однако эти продукты, несмотря на свою горючесть, уже не подпадали под определения бензина.

Смесь сложных эфиров жирных кислот используется в качестве топлива, известного под названием биодизель. Оно пригодно для дизельных двигателей, однако обладает рядом недостатков, самым существенным из которых является малое, всего несколько месяцев, время хранения, а также непригодность в чистом виде для эксплуатации на морозе. Подобного недостатка лишен спирт, получаемый при сбраживании растительного сырья, в настоящее время смешанный с бензином биоэтанол широко используется как автомобильное топливо в Бразилии и США.

Множество биотехнологических групп пытаются найти способ получения именно бензина потому, что такое топливо не будет требовать переделки двигателей, существующих заправочных станций и транспортной инфраструктуры, а также ему не будет грозить замерзание или деградация при хранении. Отдельной задачей также является переход на непищевое сырье, которое не отнимает сельскохозяйственные площади у других культур: в этом направлении движутся коллективы, разрабатывающие технологию синтеза горючего при помощи водорослей или из древесных отходов.

ЛентаРу