31 января 2008, 11:49

Кишечную палочку заставили производить водород в промышленных масштабах

Группа американских ученых под руководством профессора Томаса Вуда (Thomas Wood) модифицировала геном кишечной палочки E.coli, "заставив" бактерию производить в 140 раз больше водорода, чем обычно.
Работа ученых опубликована в журнале Microbial Biotechnology.

Водород является перспективным аналогом традиционному углеродному топливу. Основной промышленный способ получения водорода - электролиз воды под воздействием тока высокого напряжения. Это затратная технология, которая делает использование водорода в качестве источника энергии невыгодным.

Бактерии получают энергию, разлагая молекулы сахаров с помощью последовательности ферментативных реакций, и водород выделяется в качестве побочного продукта.

Исследователи вырезали из бактериального генома несколько генов. В результате этой модификации естественная способность кишечной палочки перерабатывать сахара возросла в десятки раз. Соответственно, увеличивается и продукция водорода. Водород выделяется в среду в виде пузырьков газа, что позволяет легко его собирать. Кишечная палочка E.coli является традиционным лабораторным организмом, все ее особенности хорошо изучены. Содержать E.coli могут позволить себе даже самые бедные лаборатории.

В перспективе контейнеры с модифицированными E.coli можно будет устанавливать в тех местах, где необходим источник энергии. Транспортировка водорода - еще одно препятствие к его повсеместному использованию, так как при взаимодействии с кислородом воздуха он образует чрезвычайно взрывоопасный гремучий газ.

Вуд уточнил, что генетически модифицированная бактерия не представляет опасности, так как у нее отсутствуют некоторые гены, отвечающие за приспособление к условиям окружающей среды. Это обычная практика в отношении лабораторных штаммов E.coli. Чаще всего геном "прирученных" бактерий модифицируют таким образом, что они не могут синтезировать один из ключевых метаболитов, необходимых для роста. В лаборатории используют бактериальные среды, содержащие это вещество; вне лаборатории такие бактерии развиваться не могут и погибают.

Однако даже авторы исследования признают, что до внедрения бактериальных "энергетических станций" в повседневную практику еще далеко. Тем не менее, это перспективное направление, и во многих областях промышленности микроорганизмы постепенно заменяют традиционные технологии. Так, например, дешевое массовое производство инсулина стало возможным благодаря использованию тех же E.coli.