Кишечные бактерии превратили пшеницу в прекурсор бензина — Naked Science
6 минут
Редакция

Кишечные бактерии превратили пшеницу в прекурсор бензина

Международная группа ученых разработала технологию, которая позволяет производить каприновую кислоту — основной компонент бензиновых фракций и легких керосинов — из пшеницы с помощью клостридий.

1200px-clostridium_perfringens
©Wikipedia

В настоящее время разные страны активно занимаются разработкой методов, позволяющих получать топливо из растительного и животного сырья, например сточных вод. Предполагается, что такое горючее позволит снизить экологическую нагрузку на планету и решить проблему конечности ископаемых ресурсов. Препятствием для коммерческого производства биотоплива остается дороговизна: часто конечный продукт является метаболитом анаэробных бактерий, а сырье проходит несколько стадий обработки, включая ферментацию и восстановление. При этом такая ферментация может быть токсична для бактерий, что требует упрощения процесса или поиска более устойчивых микроорганизмов.

 

В качестве перспективного метаболита, который может использоваться при производстве биотоплива, рассматриваются среднецепочечные жирные кислоты (MCFA). MCFA — вид синтетического жира, добытый из кокосового масла в середине XX века. Дальнейшие работы показали, что помимо пищевых добавок из этих веществ, в частности капроновой кислоты, также могут быть получены прекурсоры топлив. Однако из-за токсичности MCFA то, какие бактерии оптимальны для их ферментации, до сих пор неизвестно. Между тем, согласно экспериментам, получить капроновую кислоту из молочной кислоты способны клостридии группы IV (Clostridium), входящие в микрофлору желудочно-кишечного тракта.

 

Динамика уровня химических соединений и популяций бактерий / ©Stephen J. Andersen et al., Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2017

 

В новой работе специалисты из Гентского университета и Университета Бата проверили, как Clostridium влияют на токсичность MCFA и производство биотоплива. Для этого они ферментировали пшеницу в пиво и барду в двух реакторах, после чего обработали сырье разными бактериями: Lactobacillus spp., Acetobacterium sp. и Clostridium. Затем с помощью газовой хроматографии полученные растворы анализировались на содержание капроновой кислоты, каприловой кислоты и каприновой кислоты, а также методом ионной хроматографии — на молочную кислоту, глицерин, этанол и другие соединения. Состав растворов сопоставлялся с динамикой популяций бактерий.

 

Результаты показали, что рост популяции Clostridium коррелировал с увеличением токсического воздействия на другие бактерии и сокращением капроновой кислоты на 30 процентных пунктов. В то же время начиная с 60-го дня эксперимента уровень каприловой кислоты в одном из реакторов повысился, тогда как в другом реакторе на 22-й и 41–64-й дни был зафиксирован пиковый уровень каприновой кислоты — 0,5 ± 0,01 грамма на литр, концентрация которой зависела от каприловой кислоты (выше одного грамма на литр). По словам ученых, это первый случай получения каприновой кислоты с помощью Clostridium, и в будущем технологию можно использовать для производства недорого биотоплива.

 

Статья опубликована в журнале Frontiers in Bioengineering and Biotechnology.

 

Кишечные бактерии предлагаются в качестве сырья для биотоплива не впервые. Ранее американские специалисты выяснили, что с этой задачей могут справиться сразу три вида микроорганизмов: все они участвуют в переваривании растительной пищи.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 21:38
5 минут
Мария Азарова

Разработчики российского препарата решили пересчитать данные о его эффективности с учетом вакцинации 3,8 миллиона россиян с 5 декабря 2020-го по 31 марта 2021 года.

Вчера, 17:11
9 минут
Александр Березин

Судя по отсутствию человека на водительском сиденье, машиной управлял автопилот. В теории он отслеживает наличие человека за рулем и без него не едет. Но на практике человек всегда может обмануть компьютер. Неспособность компьютера контролировать человека в описываемом случае привела к печальным последствиям. Несмотря на это, по последним данным, автопилот Tesla снижает риск попасть в аварию в девять раз. Впрочем, с одним нюансом.

2 часа назад
2 минуты
Илья Ведмеденко

В Сеть выложили фотографии строящегося первого опытного образца нового легкого самолета ЛМС-901. Поднять машину в небо ранее хотели в конце этого года.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

16 апреля
8 минут
Александр Березин

Исследователь из Гарварда проанализировал вероятность полного оледенения всей поверхности — включая экватор — для планет земного типа. Оказалось, это частый сценарий. И он может быть причиной уничтожения всей сложной жизни. Работа показывает неожиданную уязвимость нашей планеты для такого хода событий. По расчетам, в последние 20 тысяч лет Земля прошла буквально в нескольких градусах от полного и постоянного оледенения, исключающего выживание крупных наземных многоклеточных.

Позавчера, 21:00
7 минут
Василий Парфенов

Уже этой осенью в путешествие отправится крупнейший из созданных человеком космических телескопов — JWST. Он не только сменит на «посту» стремительно устаревающего «Хаббла», но и существенно раздвинет границы нашего понимания Вселенной. Американские астрономы с помощью моделирования показали, насколько быстро этот научный инструмент сможет обнаружить биосигнатуры в атмосферах планет у других звезд.

25 марта
36 минут
Александр Березин

Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.

31 марта
51 минута
Александр Березин

Самый зловещий оружейный проект всех времен и народов — термоядерная торпеда, предназначенная для радиационного поражения огромных площадей и создания искусственного цунами. Никогда до этого ни одна страна даже не заявляла о намерении сделать нечто настолько опасное для живых существ. Поэтому российский проект «Посейдон», обещающий именно это, вызывает бурю эмоций. Однако тщательный технический анализ показывает: в реальности он будет совсем не таким, как об этом пишут в СМИ. Даже если он предназначен для радиационного поражения обширных площадей, оно не будет долгим. А уже через год «омытые» им районы будут абсолютно безопасны. Тем не менее новая система действительно изменит стратегический баланс на планете — но не так, как все думают. Попробуем разобраться в ситуации подробнее.

26 марта
12 минут
Василий Парфенов

Похоже, история с американскими военными и «неопознанными воздушными феноменами» только набирает обороты. Новое расследование раскрыло многократные встречи нескольких кораблей Военно-морского флота Соединенных Штатов с аномально ведущими себя летательными аппаратами. Причем происходило это вне пределов досягаемости для любого коммерческого дрона или иного известного компактного БПЛА.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: