Прорыв в производстве биоэтанола из сельскохозяйственных отходов

Исследователи из Делфтского технического университета (Нидерланды) добились тройного улучшения в производстве биоэтанола из отходов сельского хозяйства, введя в дрожжи всего один бактериальный ген. Результат: больше этанола, меньше ацетата и полное устранение основного побочного продукта — глицерина. Изобретение опубликовано в журнале Applied and Environmental Microbiology.

Проблемы производства биоэтанола второго поколения

• Биоэтанол (65 млрд литров в год) производят дрожжи Saccharomyces cerevisiae из сахаров растительной биомассы.
• Предпочтительное сырьё — неконкурирующие с пищевыми ресурсы, например, сельскохозяйственные остатки (пшеничная солома, кукурузная ботва).
• При высвобождении сахаров из такого сырья образуется много ацетата, который замедляет или останавливает производство этанола дрожжами.
• Около 4% сахара теряется на образование побочного продукта — глицерина, что считалось неизбежным.

Решение: одна бактериальная генетическая модификация

Исследователи ввели в дрожжи один ген из бактерии Escherichia coli. Это позволило дрожжам конвертировать вредный ацетат в этанол. Модификация настолько эффективно заменила обычную роль глицерина, что ключевые гены его производства удалось удалить, полностью прекратив образование глицерина.

Результат и перспективы

Ведущий исследователь Джек Пронк: «В лаборатории эта простая генетическая модификация убивает трёх зайцев одним выстрелом: нет образования глицерина, выше выход этанола и потребление токсичного ацетата». Для реализации потенциала изобретения (потенциальный прирост — миллиарды литров) необходимы дальнейшие исследования по переносу этой концепции на промышленные штаммы дрожжей и реальные производственные условия. Исследователи, оформившие патент на изобретение, надеются на сотрудничество с промышленными партнёрами.