От тропиков до лаборатории: новые дрожжи могут изменить промышленность
Дрожжевые клетки можно использовать для превращения сельскохозяйственных и лесных отходов, а также промышленных побочных продуктов в ценные биопродукты. Новые и неисследованные штаммы дрожжей могут обладать свойствами, способными повысить коммерческую конкурентоспособность этого устойчивого производства. В исследовании, недавно опубликованном в Applied and Environmental Microbiology, ученые собрали и изучили биотехнологический потенциал 2000 западноафриканских штаммов дрожжей.
Это первое в своем роде исследование — результат сотрудничества Университета Нигерии, Технологического университета Чалмерса и Гётеборгского университета. Оно основано на общенациональном сборе образцов с фруктов, коры деревьев, почвы и водоемов в Нигерии. Такой подход, известный как биоразведка, предполагает изучение различных растений или микроорганизмов в природе для выявления свойств, которые можно использовать в различных промышленных или социальных целях.
В этом исследовании ученые искали новые виды дрожжей с потенциалом для использования в промышленном производстве биохимикатов, фармацевтических препаратов и пищевых ингредиентов.
Студенты собрали образцы по всей стране
Исследование началось как побочный проект во время обучения Карла Перссона в докторантуре Гётеборгского университета. Примерно 2000 дрожжевых штаммов были отобраны для анализа, где их проверяли на рост в 70 различных условиях культивирования. Ученые исследовали, среди прочего, как штаммы растут на разных источниках углерода и азота.
Одним из основных открытий стало то, что многие штаммы способны расти на лактозе. Лактоза — основной источник углерода в сыворотке, побочном продукте молочной промышленности, который производится в больших объемах и часто выбрасывается. В устойчивой производственной системе сыворотку вместо этого можно использовать дрожжевыми клетками для создания ценных биопродуктов.
Фокус на лактозо-расщепляющих дрожжах
Штаммы, расщепляющие лактозу, были дополнительно проанализированы Перссоном в лаборатории Сесилии Гейер в Чалмерсе.
«В Чалмерсе мы идентифицировали 203 штамма, способных расти на лактозе, принадлежащих к 30 различным видам дрожжей, некоторые из которых могут быть совершенно новыми видами. Некоторые из них также продемонстрировали способность превращать лактозу в микробные масла, что позволяет предположить, что они могут быть сильными кандидатами для биотехнологических применений», — говорит Перссон.
Производство масел с использованием дрожжей может стать более экологичной альтернативой рыбьему жиру, пальмовому маслу или продуктам на основе нефти.
«Важно и полезно»
По словам Перссона, этот совместный проект подчеркивает силу биоразведки. В параллельном проекте он и Гейер собирали образцы меда по всей Швеции для изучения биоразнообразия дрожжей и исследования промышленного потенциала неизвестных видов.
«В начале вы не знаете, что ищете — или что можете найти. Открытия появляются со временем, что и произошло в обоих проектах. Кроме того, коллекции изолятов дрожжей можно использовать для многих различных целей, в зависимости от того, что будет найдено. Это то, что я нахожу увлекательным в наших исследованиях», — говорит он, добавляя:
«Такие международные сотрудничества важны и полезны, и мы надеемся, что эти дрожжевые штаммы принесут пользу Нигерии в будущем».