Дослідники розширюють цукристу дієту на дріжджах, включаючи рослинну клітковину - ScienceDaily
Університет Каліфорнії, Берклі, дослідники взяли гени грибів, що харчуються травою, і запхали їх у дріжджі, створюючи штами, які виробляють алкоголь із твердої рослинної сировини - целюлози - яку звичайні дріжджі не можуть засвоїти.
Цей подвиг може стати благом для галузі виробництва біопалива, яка намагається зробити целюлозний етанол - етанол з рослинної клітковини, а не лише кукурудзяного крохмалю або цукру - економічно доцільним.
"Додаючи ці гени до дріжджів, ми створили штами, які ростуть краще на рослинному матеріалі, ніж дикі дріжджі, які харчуються лише глюкозою або сахарозою", - сказав Джеймі Кейт, доцент університету Берклі в галузі молекулярної та клітинної біології та викладач Лоуренса Берклі Національна лабораторія (LBNL). "Це вдосконалення дикого організму є доказом принципу, який дозволяє нам вивести технологію на новий рівень, маючи на меті розробити дріжджі, які можуть перетравлювати і бродити рослинний матеріал в одному горщику".
Дослідники сподіваються вставити ті самі грибкові гени в промислові дріжджі, які зараз використовуються для перетворення цукру в біопаливо етанолу, щоб поліпшити ефективність процесу бродіння.
"Застосування цих транспортерів целодекстрину не обмежується дріжджами, які утворюють етанол", - сказала Кейт. "Вони можуть бути використані в будь-яких дріжджах, розроблених для виготовлення, наприклад, інших спиртів або реактивних замінників палива".
Кейт та його колеги з UC Berkeley та LBNL, у тому числі перший автор Джонатан М. Галазка, аспірант UC Berkeley, повідомляють про свій успіх у журналі Science Express. Робота фінансується Інститутом енергетичних біологічних наук (EBI), дослідницькою співпрацею між UC Berkeley, Університетом Іллінойсу, LBNL та спонсором фінансування, BP.
В даний час у біопаливній промисловості використовуються пивні дріжджі, одноклітинний гриб Saccharomyces cerevisiae, для перетворення цукру, кукурудзяного крохмалю чи інших простих вуглеводів у етанол шляхом бродіння. Але рослини містять цукрові полімери, які дріжджі не можуть їсти, зокрема целюлозу, міцну молекулу, що складається з молекул глюкози, з’єднаних довгими ланцюгами. Зараз промисловість біопалива будує демонстраційні заводи, які використовуватимуть "целюлозні" джерела, такі як стебла кукурудзи, листя та качани, паперові відходи та інший рослинний матеріал для виробництва етанолу.
Але целюлозні процеси складні і дорогі, сказала Кейт. Спочатку рослинний матеріал потрібно розщепити до цукру за допомогою процесу, який називається зацукровуванням. Ферменти, які називаються целюлазами, додаються для перетворення целюлози в коротколанцюгові цукри, які називаються целодекстринами, і вони повинні далі розщеплюватися на молекули глюкози ферментом бета-глюкозидазою. Тільки тоді дріжджі можуть зробити свою магію і перетворити глюкозу в алкоголь.