Исследовательская группа во главе с биоинженерной лабораторией Ок-Ридж (ORNL) вырастила бактерию, которая эффективно превращает отходы в итаконовую кислоту. Это промышленный химикат, используемый в пластмассах и красках.
Итаконовая, или метилянтарная кислота — это ценное химическое вещество, которое используется в полимерной промышленности, очистке сточных вод и ионообменной хроматографии. Ее можно превратить в химическое соединение, которое горит лучше, чем бензин. В промышленном производстве итаконовой кислоты участвуют грибы Aspergillus terreus.
Проблема в том, что они питаются относительно чистыми сахарами. Их использование делает процесс слишком дорогостоящим. В своей работе ученые ORNL использовали лигнин — отходы биоперерабатывающих заводов и бумажных фабрик, чтобы вырастить бактерию Pseudomonas putida для потенциально более дешевого производства итаконовой кислоты.
Биологи создали метод динамического контроля, который разделяет фазы роста и производства бактерий помощью специального биосенсора для повышения эффективности и выхода кислоты. Он запускает метаболический путь производства итаконовой кислоты только после того, как бактерии потребили весь азот, питающий их рост.
«Технология принесет дополнительную прибыль предприятиям биопереработки, превратив лигнин в ценное химическое вещество, — отмечает Адам Гасс из ORNL. — Один штамм достиг почти 90% теоретического выхода на этапе производства, и его еще можно оптимизировать. Новый метод применим и к другим отходам».