Кишечные бактерии превратили пшеницу в прекурсор бензина — Naked Science
03.04.2017
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

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.

Вчера, 15:29
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

Вчера, 17:47
2 минуты
Илья Ведмеденко

По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.

Позавчера, 15:18
3 минуты
Сергей Васильев

Самое жестокое похолодание в истории Земли сделало ее почти необитаемой, однако жизнь могла сохраниться и процветать в талой воде шельфового льда.

Вчера, 15:29
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

30 ноября
16 минут
Редакция

Вокруг много людей часто курят что-то, но это не вейп и не электронные сигареты. Еще и называют это все по-разному: то устройства нагрева табака, то системы, то вообще загадочно «айкос». Говорят, в США такие штуки уже разрешили к продаже, а вот на вейпинг начнут гонения. Что это за нагрев табака такой, вредно или нет? Попробуем разобраться.

Вчера, 17:47
2 минуты
Илья Ведмеденко

По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

19 ноября
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

[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: