Новый микроорганизм для переработки биомассы водорослей в альтернативное топливо

Технология биопереработки использует биомассу в качестве сырья и преобразует её в энергию и другие полезные побочные продукты. Она привлекает внимание как экологичная и устойчивая технология для подготовки к истощению ископаемого топлива. Однако типы биомассы, которые можно использовать для этой технологии, очень ограничены. Крахмалистые культуры, такие как кукуруза, используются в качестве биомассы (в основном глюкозы), но они легко потребляются микроорганизмами. Такие процессы имеют ограничения в удовлетворении растущего спроса на биопродукты, например, потребление пищевых ресурсов и ограниченные возможности культивирования.

Чтобы преодолеть эти ограничения, совместная исследовательская группа POSTECH и Сеульского национального университета разработала новый микроорганизм, названный Vibrio sp. dhg. В исследовании они успешно продемонстрировали, что Vibrio sp. dhg может стать перспективной микробной платформой для биопереработки бурых макроводорослей, которые могут заменить биомассу из крахмалистых культур. Их исследование опубликовано в авторитетном журнале Nature Communications 6 июня 2019 года.

Бурые макроводоросли были предложены в качестве альтернативного сырья. Они растут в 2–3 раза быстрее крахмалистых культур и для роста требуют только свет и морскую воду. Однако ранее не существовало промышленного микроорганизма, способного легко метаболизировать полисахариды, такие как альгиновая кислота в водорослях.

Профессор Gyoo Yeol Jung (POSTECH) и профессор Sang Woo Seo (Сеульский национальный университет) успешно разработали:

  1. Новый микроорганизм Vibrio sp. dhg, способный быстро метаболизировать альгиновую кислоту.
  2. Методы генной инженерии, оптимизированные для этого микроорганизма на основе омиксного анализа.
  3. Процессы биопереработки, непосредственно производящие:

Новый искусственный микроорганизм обладает преимуществами:

  • Может использовать не только бурые макроводоросли, но и другие типы биомассы эффективнее, чем традиционные промышленные микроорганизмы (E. coli, дрожжи).
  • Скорость его роста в 2 раза выше, и он быстрее преобразует биомассу.
  • Ожидается, что он улучшит эффективность процессов микробной ферментации как на основе водорослей, так и на основе обычной глюкозы.

Профессор Джун объяснил: «Vibrio sp. dhg может быстро метаболизировать углеродные источники из водорослей для производства экологичных ценных химикатов. Он преобразует сырьё в химикаты с высокой добавленной стоимостью исключительно быстрее, чем существующие промышленные микроорганизмы, что может значительно повысить эффективность и экономическую целесообразность микробной ферментации».