Logo
Cover

Немецкие ученые впервые смогли модифицировать метаболизм цианобактерий так, чтобы они начали производить пластмассу в промышленных масштабах, в качестве побочного продукта фотосинтеза и без вреда для окружающей среды. Это открытие может стать революцией в промышленности.

Ежегодно в мире производят примерно 370 млн тонн пластмассы. По прогнозам в следующее десятилетие объемы производства вырастут на 40%. С одной стороны, этот дешевый и многофункциональный материал стал практически незаменимым, с другой он причина загрязнения природы. Все чаще он оказывается в почве или океане, проникая в пищевую цепочку в виде микропластика. Более того, в основном пластмассу изготавливают из нефти, при этом в атмосфере накапливается углекислый газ.

Решением этих проблем может стать штамм цианобактерий с удивительными свойствами. Синехоцистис вырабатывает полигидроксибутират (ПОБ), природный полимер, который можно использовать, как полипропилен, но быстро разрушается в окружающей среде и не загрязняет атмосферу. Однако обычно выход продукта у бактерий ничто мал.

Исследовательская группа из Университета Тюбингена смогла идентифицировать систему бактерий, ограничивающую межклеточный поток углерода. После удаления соответствующего регулятора и внедрения нескольких генетических изменений объем ПОБ, вырабатываемый бактерией, значительно увеличился и достиг более 80% на общую массу клетки.

Цианобактерии, также известные как сине-зеленые водоросли, одни из самых скромных, но влиятельных организмов на планете. Именно они в процессе фотосинтеза 2,3 млрд лет назад создали нашу атмосферу и озоновый слой, защищающие нас от ультрафиолетового излучения.

«Цианобактерии, по сути, тайные чемпионы нашей планеты, — скзал Мориц Кох, первый автор статьи, опубликованной в журнале Microbial Cell Factories. — Это объясняет громадный потенциал этих организмов». Поскольку им нужна только вода, СО2 и солнечный свет, исследователи полагают, что эти бактерии — идеальные кандидаты в производители пластика, способные совершить революцию в промышленности.

Японские ученые создали из биомассы пластик, который проявляет высокую стабильность при воздействии высоких температур. Его термостойкость превысила показатели всех известных пластмасс — он выдерживает температуру до 740°C.