Stávající způsoby produkce biopaliv jsou terčem kritiky. Nejsou efektivní a vyžadují cenové dotace, zabírají zemědělskou půdu a tím zdražují potraviny… Lepší by proto bylo získávat biopaliva nějakými novými způsoby. Christopher Voigt z University of California v San Francisku navrhuje možné řešení, které kombinuje schopnosti hned tří organismů.
Zaměřil se na zpracování celuózy z nevyužívaných rostlin, např. travin nebo rostlinných zbytků. Pak se snažil vyvinout bakterii, která by z celuózy vytvářela methylhalogenidy, které se již dají katalyticky poměrně snadno převést na obdobu „ropných“ paliv.
Voigt začal tím, že se podíval na rostliny, které methylhalogenidy vytvářejí v přírodě. Našel geny odpovídající za kódování enzymu, který tuto syntézu umožňuje. Pak tyto geny nechal vložit do bakterie Escherichia coli a sledoval, v jakém případě začne produkovat methylhalogenidy nejefektivněji. Vyhrál gen z rostliny Batis maritima, která v Kalifornii roste ve slaných močálech.
Kdyby se tento gen vložil do kvasinek, už by vytvářely methylhalogenidy, stále by ale zůstal problém, jak rozložit celuózu na látky, do nichž se mohla pustit kvasinka. Aby se reakce mohly dobře spřáhnout, měl by tento organismus prosperovat také při teplotě, kterou preferují kvasinky – kolem 30 stupňů. Nakonec Voigt objevil bakterii Actinotalea fermentans, která produkuje octany (a v monokultuře se jimi nakonec sama otráví). Ty mohou pak zpracovat geneticky upravené kvasinky na methylhalogenidy a z nich už se dá dělat palivo.
Proces by měl být levný, nevyžaduje vysokou teplotu/energii. Ještě je jej třeba ovšem zefektivnit další modifikací kvasinek. Kdyby dokázaly přeměňovat octany na methylhalogenidy stejně účinně jako kvasí cukry na ethanol, výsledný produkt by vyšel opravdu lacino.
Podobných postupů se dnes zkouší celá řada – tak například jiné geneticky modifikované kvasinky by mohly namísto na ethanol kvasit na vyšší alkoholy, z nichž by se dalo pak uvolnit více energie (přepočteno na 1 atom uhlíku). Ukazuje se, že syntetická biologie je již dost pokročilá – v principu stačí najít vhodné organismy/jejich geny a vhodně je namíchat, protože metabolických drah existuje v živé přírodě nepřeberně.
Zdroj: New Scientist
O upravených kvasinkách jsme nedávno psali v článku Pivní kvasinky v krvi namísto baterií.
O dalších postupech v oblasti biopaliv v článku Biopaliva – druhý dech nabídnou symbiotické bakterie.
Obrázek: Sušené kvasinky, zdroj Wikipedia, licence obrázku public domain
