Биологи научили бактерии синтезировать пластмассу

На модерации Отложенный Примитивный чан с бактериями и обычный сахар в роли сырья — таким может стать в будущем производство пластмасс. Впечатляющее достижение генной инженерии продемонстрировала американская компания Genomatica.

Одна из самых изученных бактерий — кишечная палочка (Escherichia coli — E. coli), "любимица" микробиологов и один из частых объектов для опытов по генной инженерии, и на этот раз исправно выполнила поставленную задачу. Разумеется, после того как специалисты из Genomatica немного поколдовали над её кодом.

Им удалось добиться того, что данная скромная труженица стала синтезировать бутандиол (1,4-butanediol — BDO), вообще-то являющийся для неё ядом, а уж никак не продуктом естественного метаболизма.

Но ничего естественного тут нет — учёные модифицировали E. coli так, что та научилась спокойно жить в воде с высокой концентрацией BDO. Более того — теперь кишечная палочка стала сама производить это вещество, причём "устремления" модифицированных бактерий и людей полностью совпали: чем больше бутандиола генерируют эти генно-модифицированные организмы, тем быстрее они размножаются, поясняют экспериментаторы.

Ну а людям остаётся только извлекать бутандиол из раствора, в котором плавают кишечные палочки. Далее этим богатством можно распорядиться по-разному: BDO применяется для изготовления широчайшего спектра товаров — от колготок из лайкры до автомобильных бамперов.

Это соединение в мире производят на $4 миллиарда в год и, увы, из нефтяного сырья. Соответственно, получаемые на его основе материалы сильно зависят в своей цене от котировок "чёрного золота", а если последнего станет не хватать — мир испытает и голод в отношении одного из самых ходовых видов полимеров.

К тому же нынешнее производство бутандиола энергетически очень затратное, следовательно, рост цен на нефть и газ опять-таки негативно отражается на цене BDO (а она в последнее время действительно растёт).

Genomatica отмечает, что пока не ясно, насколько дорогим окажется выпуск BDO по её технологии (поскольку дальше лабораторных опытов компания пока не шла). Но если энергоресурсы будут дорожать всё сильнее, может оказаться, что гигантские чаны с кишечной палочкой — лучший способ синтеза такого важного полимера. Тем паче что для питания новых "сотрудников" химкомбинатов нужен будет только лишь сахар.

При этом первые оценки компании показывают, что суммарные энергетические затраты на весь цикл производства BDO новым способом — почти на треть ниже, чем с традиционными технологиями. Сюда включены уже затраты на производство и транспортировку сахара. Кстати, E. coli выполняют свою работу при нормальном давлении и температуре 40 °C, в то время как нефтяная альтернатива требует для синтеза ценного полимера куда больших температур и давлений (а значит — более сложного оборудования).

Ранее некоторые научные группы уже показывали возможность синтеза химического сырья при помощи бактерий. Разница только в исходных ингредиентах. Например, исследователи из Дублина открыли бактерию, которая создаёт разлагаемый пластик из токсичных химотходов. Авторы же новой технологии отмечают, что сахар — распространённый продукт, получаемый из возобновляемых источников.