Хищная бактерия для получения биопластика

Испанские исследователи разработали метод, использующий хищную бактерию для извлечения биопластиков из других бактерий. Запатентованная система позволит получать биопластики с низкой себестоимостью в промышленных масштабах в бактериальных клеточных фабриках.

Учёные из Центра биологических исследований (CIB-CSIC) в Мадриде создали систему для производства биопластиков PHA — альтернативы пластикам из нефти. Система использует «хищные бактерии для извлечения биопродукта изнутри других бактерий, которые погибают в процессе хищничества», — объясняет ведущий автор исследования Вирджиния Мартинес. Результаты опубликованы в Scientific Reports (Nature Group).

Проблема в том, что бактерии могут накапливать до 90% собственного веса в виде биопластика, но полимер находится внутри клетки, и его сложно извлечь. Существующие методы с детергентами и системами разрушения клеток неэкологичны и неэффективны, что повышает стоимость производства.

Чтобы снизить затраты и улучшить процесс, команда выбрала хищную бактерию Bdellovibrio bacteriovorus. Хищник был генетически модифицирован, превратившись в биологический инструмент для разрушения бактерий-производителей биопластика и облегчения экстракции и очистки продукта.

Инновационный метод

Новый запатентованный метод использует B. bacteriovorus в качестве литического агента для уничтожения бактерий-продуцентов (в данном случае P. putida KT2440, природного производителя PHA) и извлечения внутриклеточного биопродукта. Хищник был сконструирован так, чтобы не разрушать накопленный биопластик.

Эта литическая система позволяет извлекать биопластик в один этап «без сложного оборудования или токсичных соединений».

Метод также применим для получения других ценных соединений, таких как ферменты или белки, накопленные в бактериях. B. bacteriovorus способен атаковать широкий спектр бактериальных штаммов, включая промышленно важные, даже при высокой плотности клеток. Кроме того, «он безопасен для человека, так как не атакует клетки млекопитающих».

На запатентованную систему уже проявили интерес компании. «Мы надеемся, что её будут использовать в коммерческих целях для производства биопластиков или других внутриклеточных соединений. Это инновационный процесс, поскольку впервые стратегия хищных бактерий применяется как альтернативный метод извлечения внутриклеточных продуктов промышленного значения».