Исследователи из Манчестерского института биотехнологии (MIB) определили точный механизм и структуру двух ключевых ферментов, выделенных из дрожжевых плесневых грибов, которые вместе обеспечивают новый, более чистый путь к производству углеводородов.Исследование, опубликованное в журнале Nature, предлагает возможность заменить потребность в нефти в текущих производственных процессах более экологичным и экологически безопасным природным процессом.Ведущий исследователь профессор Дэвид Лейс объясняет важность своей работы: «Одна из основных проблем, с которой сталкивается наше общество, — это сокращение запасов нефти, от которых мы зависим не только в отношении транспортного топлива, но также пластмасс, смазочных материалов и широкого спектра нефтепродуктов. нефтехимия. Срочно необходимы решения, направленные на уменьшение нашей зависимости от ископаемой нефти ».
Он добавляет: «Хотя прямое производство топливных соединений живыми организмами является привлекательным процессом, в настоящее время он недостаточно изучен, и, хотя потенциал для крупномасштабного производства биологических углеводородов существует, в его нынешнем виде он не поддерживает промышленное применение, не говоря уже о том, чтобы обеспечить действенную альтернативу ископаемым видам топлива ».Профессор Лейс и его команда детально исследовали механизм, посредством которого обычная дрожжевая плесень может производить керосиноподобный запах при выращивании на пищевых продуктах, содержащих консервант сорбиновую кислоту.
Они обнаружили, что эти организмы используют ранее неизвестную модифицированную форму витамина В2 (флавин) для поддержки производства летучих углеводородов, вызывающих запах керосина. Их результаты также показали, что тот же процесс используется для поддержки синтеза витамина Q10 (убихинона).
Используя алмазный синхротронный источник в Харвелле, они смогли получить представление об этом биокаталитическом процессе на атомном уровне и выявить его общие черты с процедурами, обычно используемыми в химическом синтезе, но ранее считавшимися не встречающимися в природе.Профессор Дэвид Лейс говорит: «Теперь, когда мы понимаем, как дрожжи и другие микробы могут производить очень скромные количества топливоподобных соединений посредством этого модифицированного процесса, зависящего от витамина B2, мы находимся в гораздо лучшем положении, чтобы попытаться улучшить урожайность и природу произведенные соединения ".В этом конкретном исследовании, опубликованном в журнале Nature, исследователи сосредоточили свое внимание на производстве альфа-олефинов; ценный, промышленно важный промежуточный класс углеводородов, которые являются ключевыми химическими промежуточными продуктами в различных областях применения, таких как гибкая и жесткая упаковка и трубы, синтетические смазочные материалы, используемые в моторных и трансмиссионных маслах для тяжелых условий эксплуатации, поверхностно-активные вещества, детергенты и присадки к смазочным материалам.
Профессор Лейс заключает: «Это фундаментальное исследование основано на опыте MIB в области ферментных систем и обеспечивает основу для разработки новых приложений в производстве биотоплива и товарной химии. Выводы этого исследования предлагают возможность обойти текущие промышленные процессы, которые зависят от ограниченные природные ресурсы ".