Фиолетовые бактерии как фабрики биопластиков
В поисках альтернатив нефтехимическим пластикам, которые были бы более устойчивыми, биоразлагаемыми и менее токсичными для окружающей среды, учёные обратили внимание на фиолетовые бактерии.
Два новых исследования биологов из Вашингтонского университета в Сент-Луисе показывают, что эти микроорганизмы можно превратить в микроскопические фабрики по производству биопластиков.
Новые перспективные виды
Исследование под руководством аспиранта Эрика Коннерса показало, что два малоизученных вида фиолетовых бактерий рода Rhodomicrobium способны производить полигидроксиалканоаты (PHA) — природные полимеры, которые можно очищать для получения пластика. Эти бактерии особенно активно синтезировали PHA при стимуляции небольшими количествами электричества и питании азотом.
Rhodomicrobium обладают уникальными свойствами: они образуют взаимосвязанные сети клеток, что, по-видимому, делает их особенно эффективными производителями PHA.
Генная инженерия повышает выход
В другом исследовании, которым руководила Тахина Ранайвоарисуа, с помощью генной инженерии удалось заставить хорошо изученный, но обычно неохотно производящий PHA вид Rhodopseudomonas palustris TIE-1 резко увеличить выход полимеров.
Наиболее успешным оказался подход с вставкой гена, повышающего активность естественного фермента RuBisCO — катализатора, помогающего растениям и бактериям улавливать углерод из воздуха и воды. С "усиленным" ферментом обычно медлительные бактерии превратились в относительно мощные производители PHA.
Значение исследований
"Эти два исследования показывают важность использования нескольких подходов для поиска новых способов производства этого ценного материала", — сказала Арпита Боз, доцент биологии и автор-корреспондент новых работ.
Биопластики на основе PHA могут производиться без добавления CO2 в атмосферу и являются полностью биоразлагаемыми. В ближайшем будущем лаборатория Боз планирует детально изучить качество и возможное применение производимых полимеров.