Ученые ЕС ориентируют эти микроорганизмы на экологичное производство.
Дрожжи: человечество использует их уже более семи тысяч лет — для выпечки хлеба, приготовления квашеной еды и сбраживания напитков. Не пора ли поручить этим одноклеточным организмам задачи посложнее — от изготовления лекарств и косметики до производства топлива и пластмассы?
Именно этим вплотную занимаются в Нидерландах ученые, объединенные Европейским исследовательским проектом CHASSY. Специалисты знают, что дрожжевые клетки - своего рода мини-фабрики, способные перерабатывать сахар в ценные химические соединения. Это решение, однако, до сих пор считалось недостаточно эффективным для использования в промышленных масштабах. Исследователи надеются изменить ситуацию с опорой на генную инженерию.
Джек Пронк, микробиолог: "Чтобы повысить производительность этих дрожжей, нам необходимо перепрограммировать в них метаболические процессы, оптимизировать процесс преобразования сахара - так, чтобы каждая молекула, вступающая в контакт с дрожжами, преобразовывалась бы в конечный продукт".
Оптимизация метаболических процессов позволит использовать дрожжи для вторичной переработки, к примеру, сельскохозяйственных отходов. В итоге будет получен биосостав, который может стать строительным элементом для изготовления пластика, косметики и другой продукции.
**Жан-Марк Дюран, микробиолог: "**В рамках проекта мы опираемся на гены, которые выделяем из растений и так можем получать вторичные метаболиты, к примеру, апельсина. Мы производим нарингин, молекулу, которую обычно вычленяют из цитрусовых, - лимона, апельсина, грейпфрута".
Для перепрограммирования обычных дрожжей здесь, в технологическом университет Дельфта, учёные используют известный процесс редактирования генов - CRISPR. С его помощью они не только корректируют функционирование дрожжей, им удается даже изменить их запах.
Ясмин Хасини, исследователь: "Мы отредактировали ДНК, добавив в систему, в числе прочего, один растительный ген. Теперь наши дрожжи пахнут, как розы. В итоге в лаборатории стало намного приятнее, но нас прежде всего интересует промышленное производство. Аромат может стать значимым фактором, когда речь идет о косметической промышленности - о производстве духов, но еще и туши, губной помады... В этих продуктах аромат всегда выражен".
Ученые обещают передать наработки европейским компаниям, которые в свою очередь выведут их рынок. Это значит, что дрожжевые штаммы должны быть устойчивыми, чтобы выдержать не только лабораторные условия, но и реальный производственный процесс.
Джон Моррисей, координатор проекта CHASSY: " Когда мы увидим, что наши дрожжи эффективно функционируют у нас, в условиях, имитирующих производственные, мы передадим технологию заинтересованным партнерам. Эти компании проводят ферментацию в гораздо большем масштабе. Они протестируют технологию у себя с прицелом на ее будущую коммерциализацию".
Метод, считают специалисты, может ускорить разработку новых потребительских товаров. Инновационные разработки, обычно занимающие 10-20 лет, благодаря дрожжам будут осуществляться быстрее, буквально за пару лет.
Джек Пронк, микробиолог: "Наши исследования важны для широко круга биотехнологических компаний. Они могут применяться, к примеру, для производства биопластика, другой объёмной продукции. Одновременно наши решения интересны и для стартапов, которые хотят с нуля разрабатывать новые продукты, задействуя ингредиенты с высокой добавленной стоимостью. Речь в данном случае идет и о производстве лекарств, пищевых добавок, ароматизаторов".
Для потребителя разница в конечном продукте может оказаться незаметной, однако преимущества для окружающей среды очевидны: сокращение использования производных нефти позволит вывести производство на устойчивый и безопасный путь развития.