Инженерные дрожжи превращают древесные отходы в ценную жирную кислоту

Исследователи из Университета Альберты создали штамм ярко-красных дрожжей, способный превращать отходы лесной промышленности в высокоценную пуниковую кислоту.

Используя в качестве сырья сахар, полученный из древесины, инженерный штамм дрожжей Rhodosporidium toruloides доказал свою способность производить пуниковую кислоту. Это открытие может принести экономическую выгоду лесной и пищевой промышленности. Исследование опубликовано в журнале Bioresource Technology.

Пуниковая кислота, получаемая в основном из масла семян граната, обладает полезными свойствами: снижает уровень холестерина, оказывает противовоспалительное и противораковое действие. Однако из-за очень низкого соотношения семян к плоду и выхода масла её крупномасштабное производство для пищевой промышленности в настоящее время финансово нецелесообразно.

Производство этой жирной кислоты с использованием сахарного раствора из низкоценных остатков, таких как древесная щепа, дает как экономические, так и экологические преимущества. Этот штамм дрожжей также можно использовать на сельскохозяйственных побочных продуктах, например, на соломе рапса или пшеницы, после предварительной обработки.

«Мы показали, что этот инженерный штамм может служить промышленной платформой для преобразования больших объемов биомассы или побочных продуктов в ценный продукт, что может открыть возможности для создания высокоценных пищевых добавок, функциональных продуктов питания и ингредиентов для кормов».

Штамм, на который уже подана предварительная заявка на патент, может, например, стать альтернативой пекарским дрожжам, которые в настоящее время одобрены для использования в кормовых добавках для животных. Он обладает высоким содержанием масла и быстрой скоростью роста, что делает его лучшим вариантом для производства пуниковой кислоты методом ферментации.

Это первое исследование, в котором R. toruloides была генетически модифицирована для производства пуниковой кислоты. Учёные внедрили в красные дрожжи два ключевых фермента из плода граната. При культивировании с сахарным раствором, полученным из древесных отходов, штамм производил 6.4% пуниковой кислоты от общего количества своих жирных кислот.

Это доказывает, что штамм способен производить большое количество жирной кислоты в процессе ферментации, что указывает на потенциал для коммерческого производства.

Исследователи планируют продолжить оптимизацию штамма для увеличения выхода пуниковой кислоты и изучить использование других возобновляемых видов сырья из лесной и сельскохозяйственной отраслей Альберты, таких как меласса сахарной свеклы.

«Помимо производства пуниковой кислоты, красные дрожжи потенциально можно модифицировать для производства различных других специальных жирных кислот, например, омега-3, которые имеют множество нутрицевтических применений».