Бактерии перерабатывают углеродные отходы в ценные химические вещества

Бактерии известны тем, что расщепляют лактозу для производства йогурта и сахара для производства пива.

 Исследователи под руководством Северо-Западного университета и LanzaTech использовали бактерии для расщепления отработанного углекислого газа (CO2) для производства ценных промышленных химикатов. Этот новый процесс ферментации газа не только удаляет парниковые газы из атмосферы, но и позволяет избежать использования ископаемого топлива, которое обычно необходимо для производства ацетона и IPA.

Проведя анализ жизненного цикла, команда обнаружила, что углеродно-отрицательная платформа может сократить выбросы парниковых газов на 160 % по сравнению с обычными процессами, если она будет широко распространена. Необходимые промышленные химикаты для массовых грузов и платформ, ацетон и изопропиловый спирт можно найти почти везде, а совокупный мировой рынок превышает 10 миллиардов долларов.

Широко используемый в качестве дезинфицирующего и антисептического средства, изопропиловый спирт является основой для одной из двух формул дезинфицирующего средства, рекомендованных Всемирной организацией здравоохранения, которые очень эффективны для уничтожения вируса SARS-CoV-2. А ацетон является растворителем для многих пластмасс и синтетических волокон, разбавителем полиэфирной смолы, средствами для чистки и жидкостью для снятия лака.

Хотя эти химические вещества невероятно полезны, они производятся из ископаемых ресурсов, что приводит к потеплению климата в выбросах CO2. Чтобы производить их более устойчиво, исследователи разработали новый процесс газовой ферментации. Они начали с Clostridium autoethanogenum, анаэробной бактерии, разработанной в LanzaTech.

Затем исследователи использовали инструменты синтетической биологии, чтобы перепрограммировать бактерию на ферментацию CO 2 для производства ацетона и IPA. Команды Northwestern и LanzaTech считают, что разработанные штаммы и процесс ферментации будут переведены в промышленные масштабы. Этот подход также потенциально может быть применен для создания оптимизированных процессов производства других ценных химических веществ.

Исследование называется «Углеродоотрицательное, увеличенное производство ацетона и изопропанола путем газового брожения».

Источник: phys.org