استفاده از مخمر برای تبدیل قند گیاهی به سوخت
مهندسان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) با دستکاری ژنتیکی یک سویه مخمر به دنبال این هستند که از آن برای تبدیل قند به لیپید و در نهایت تولید مواد سوختی استفاده کنند. این کار به محققان امکان میدهد سوختهایی با انرژی بسیار بالا از جمله دیزل را به یک سوخت تجدید پذیر و همیشگی تبدیل کنند.
استفانوپولوس ، نویسنده ارشد این تحقیق میگوید: ما متابولیسم این مخمرها را مورد بازبینی قرار دادیم تا بتوانیم آنها را مجبور کنیم به تولید سوخت در مقادیر بسیار بالا بپردازند.
وی ادامه میدهد: ما توانستیم از 75 درصد قابلیت مخمر برای تولید سوخت استفاه کنیم و تمام سعی ما این است که در مطالعات آینده این رقم را به صددرصد برسانیم.
سوختهای تجدیدپذیر همچون اتانولی که از ذرت تهیه شده و به همراه گازوئیل در خودروها استفاده میشود کاربرد بسیار خوبی دارند، اما برای وسایل نقلیه عظیم همچون هواپیماها، کامیونها و کشتیها به سوختهای قدرتمندتری همچون دیزل نیاز داریم.
دیزل سوخت بسیار مطلوبی است، زیرا دانسیته انرژی بسیار بالایی دارد و کارایی موتورهایی که با دیزل کار میکنند نیز بسیار بالاست. مشکل اینجاست که دیزل تاکنون تماما از سوختهای فسیلی تامین میشده است.
تلاشها برای ساخت موتورهایی که با بیودیزل کار کنند موفقیتهایی به همراه داشته اما روغنهای سوخته که در این موتورها به کار میرود تا اندازهای نایاب است و یک سوخت گران قیمت محسوب میشود. نشاستههایی همچون نیشکر و ذرت ارزانتر و فراوانتر هستند، اما این کربوهیدراتها باید ابتدا به چربی(لیپید) و سپس به سوختهایی با دانسیته بالا همچون دیزل تبدیل شوند.
برای غلبه بر این مشکل محققان شروع به کار بر روی نوعی مخمر به نام Yarrowia lipolytica کردند که به طور طبیعی میتواند مقادیر بسیار زیادی لیپید تولید کند. آنها به دنبال این بودند که از کلیه الکترونهایی که از تجزیه گلوکز حاصل میشوند استفاده کنند. برای این منظور آنهاYarrowia را دستکاری کرده و آن را به مسیرهای سینتیکی مجهز کردند که NADH -یکی از محصولات تجزیه گلوکز- را به NADPH تبدیل میکرد. NADPH حاصل میتواند برای سنتز لیپید به کار رود.
آنها دریافتند که تلفیق این دو مسیر بهترین نتیجه را به دنبال دارد. مکانیسم واقعی این که چرا این دو مسیر در کنار هم بهتر از سایر مسیرها جواب میدهند هنوز مشخص نیست. اما با استفاده از این مسیر اصلاح شده، سلولهای مخمر تغییریافته تنها به دو سوم گلوکز مورد نیاز سلولهای مخمر معمولی نیاز دارند تا همان میزان روغن را تولید کنند.
محققان میگویند که به دنبال استفاده از منابع ارزانتر مواد گیاهی همچون علفها و پسماندهای کشاورزی هستند. در این صورت آنها مجبورند سلولز موجود در این مواد را ابتدا به گلوکز تبدیل کنند تا برای مخمرها قابل استفاده باشد.
