Союз бактерий и грибов поможет в производстве биотоплива

Ученые создали "биосоюз" из кишечной палочки и грибков, способный перерабатывать целлюлозу и другие части растительной биомассы в биотопливо на основе спирта изобутанола, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

"В отличие от других подобных систем, вы можете поместить все наши биологические компоненты, в один "чан". Это уменьшит затраты на постройку всей системы и ее дальнейшую эксплуатацию, и, как мы надеемся, повысит шансы на то, что наша система будет коммерчески успешной", — заявила Сяся Линь (Xiaxia Lin) из университета штата Мичиган в городе Энн-Арбор (США).

Линь и ее коллеги успешно объединили кишечных палочек и грибки Trichoderma reesei в топливную "биофабрику", научив их не мешать жизни друг друга. В отличие от своих коллег, пытающихся создать "супербактерию", авторы статьи попытались разделить "ответственность" и стадии производства биотоплива.

По их словам, данный подход упрощает генетическую модификацию компонентов системы и позволяет повысить эффективность их работы. С другой стороны, этому мешает то, что составляющие ее организмы будут конкурировать в борьбе за пищу и микроэлементы, что может привести к вымиранию части из них.

Ученые воспользовались тем, что геном кишечных палочек достаточно хорошо изучен и легко поддается модификации. Они изменили его таким образом, что бактерия начинала использовать сахара для производства молекул изобутанола и при этом не мешала жизни грибков. В этом биологам помогла особая математическая модель, позволившая отсечь самые невыгодные штаммы микробов, не выращивая их.

Через несколько месяцев совместной жизни и эволюции грибков и бактерий ученым удалось получить "союз", способный перерабатывать биомассу из листьев и стеблей кукурузы с достаточно высокой эффективностью — 60% от теоретического максимума. По их словам, данного КПД должно хватить для успешного применения этой системы при коммерческом производстве биотоплива.