Бактерии используют кофеин как источник пищи

Докторант Университета Айовы обнаружил новую бактерию, которая использует кофеин в пищу. Бактерия использует недавно открытые пищеварительные ферменты для расщепления кофеина, что позволяет ей жить и расти.

«Мы выделили новую разлагающую кофеин бактерию Pseudomonas putida CBB5, которая расщепляет кофеин на диоксид углерода и аммиак», — говорит Райан Саммерс, представивший своё исследование на 111-м Генеральном собрании Американского общества микробиологии в Новом Орлеане.

Кофеин состоит из углерода, азота, водорода и кислорода, которые необходимы для роста бактериальной клетки. Внутри молекулы кофеина находятся три структуры, известные как метильные группы, состоящие из 1 атома углерода и 3 атомов водорода. Эта бактерия способна эффективно удалять эти метильные группы (процесс, известный как N-деметилирование) и, по сути, жить на кофеине.

Саммерс и его коллеги идентифицировали три фермента, ответственных за N-деметилирование, и гены, которые кодируют эти ферменты. Дальнейшие тесты показали, что соединения, образующиеся при расщеплении кофеина, являются естественными строительными блоками для лекарств, используемых для лечения астмы, улучшения кровотока и стабилизации сердечных аритмий.

В настоящее время эти фармацевтические препараты трудно синтезировать химическим путём. Использование ферментов CBB5 позволило бы упростить производство лекарств, снизив их стоимость. Ещё одно потенциальное применение — декофеинизация кофе и чая в качестве альтернативы агрессивным химическим веществам, используемым в настоящее время.

«Эта работа впервые демонстрирует ферменты и гены, используемые бактериями для жизни на кофеине», — говорит Саммерс.