Кишечная палочка поможет получить пропан из солнечного света

Автолюбителям хорошо известен газ пропан, им заправляется большинство газобалонных автомобилей. Этот же газ продают населению для бытовых нужд. Сегодня его получают как побочный продукт в ходе переработки нефти, но учёные из Великобритании и Финляндии нашли способ преобразования в пропан растительного сырья. В этом им помогла кишечная палочка, бактерия, живущая в наших желудках.

Пропан — привлекательное чистое топливо. В мире уже сложился глобальный рынок потребления этого газа, а значит, превратив его в возобновляемый продукт, не потребуется создавать инфраструктуру с нуля, как в случае с водородом.

Пропан получают из нефти, если точнее — из масляной (бутановой) кислоты. Но кислота эта присутствует не только в ископаемом сырье. Растения используют её для строительства клеточных мембран.

В новом исследовании, результаты которого опубликованы в журнале Nature Communications, команда учёных из Имперского колледжа в Лондоне и Университета Турку в Финляндии попыталась прервать биологический процесс, и это у неё получилось. Чтобы остановить преобразование жирных кислот в клеточные мембраны, исследователи использовали кишечную палочку, известную также как «E. Сoli».

С помощью ферментов учёным удалось перенаправить природный процесс в «другое русло». Вместо клеточных мембран, кишечные палочки стали производить пропан.

В ходе работы исследователи открыли новый вариант фермента тиоэстеразы, с помощью которого они выделили жирные кислоты из природного процесса образования мембраны. Затем учёные применили ещё одни фермент, чтобы преобразовать масляную кислоту в бутиральдегид. Наконец третий фермент - альдегид-деформилоксигеназа или ADO (aldehyde-deformylating oxygenase) - понадобился для синтеза пропана.

Долгое время попытки использовать ADO терпели крах, пока в Имперском колледже не догадались стимулировать его электронами, что повысило каталитическую способность.

Пока что учёным удалось получить лишь очень малое количество пропана, в тысячу раз меньше того, что необходимо для превращения его в коммерческий продукт.

По мнению доктора Патрика Джонса (Patrik Jones) из Имперского колледжа, коммерчески жизнеспособный процесс может быть создан в течение 5 - 10 лет, но для этого предстоит более детально изучить и уточнить лабораторные реакции, досконально разобраться, каким образом они протекают.

Стоит сразу оговориться, что текущий результат исследователи считают лишь промежуточным и предварительным. Их конечная цель — создание производственной цепочки с участием фотосинтезирующих бактерий, чтобы в один прекрасный момент получить возобновляемое химическое топливо непосредственно из солнечного света.