Кишечную палочку научили синтезировать бензин

Биотехнологи из Корейского научно-технического института KAIST получили генетически модифицированные бактерии, способные синтезировать бензин. Ученым удалось заставить кишечную палочку синтезировать в небольших количествах смесь алканов, которая по своему составу близка к автомобильному топливу. Подробности приведены в журнале Nature, кратко результаты исследователей описаны на официальном сайте института.

В лабораторных условиях из одного литра раствора, в котором было изначально десять грамм глюкозы и три грамма дрожжевого экстракта получилось 0,580 грамм углеводородов. Химический анализ, проведенный методом газовой хроматографии показал, что генетически модифицированные бактерии выделили нонан C₉H₂₀, додекан C₁₂H₂₆, тридекан C₁₃H₂₈, 2-метилдодекан и тетрадекан C₁₄H₃₀: смесь алканов со сравнительно небольшой молекулярной массой. В состав бензина обычно входят алканы с числом атомов углерода от четырех до двенадцати, поэтому полученную учеными смесь можно назвать достаточно близким аналогом автомобильного топлива, главным компонентом которого является октан, C₈H₁₈.

Для того, чтобы добиться от бактерий синтеза нетипичных для них соединений, ученые внесли в их геном два кодирующих ферменты гена. Первый фермент превращал жирные кислоты в альдегиды, а второй обеспечивал трансформацию альдегидов в алканы. Попутно из жирных кислот бактерии синтезировали эфиры и спирты с большой молекулярной массой, однако эти продукты, несмотря на свою горючесть, уже не подпадали под определения бензина.

Смесь сложных эфиров жирных кислот используется в качестве топлива, известного под названием биодизель. Оно пригодно для дизельных двигателей, однако обладает рядом недостатков, самым существенным из которых является малое, всего несколько месяцев, время хранения, а также непригодность в чистом виде для эксплуатации на морозе. Подобного недостатка лишен спирт, получаемый при сбраживании растительного сырья, в настоящее время смешанный с бензином биоэтанол широко используется как автомобильное топливо в Бразилии и США. Множество биотехнологических групп пытаются найти способ получения именно бензина потому, что такое топливо не будет требовать переделки двигателей, существующих заправочных станций и транспортной инфраструктуры, а также ему не будет грозить замерзание или деградация при хранении. Отдельной задачей также является переход на непищевое сырье, которое не отнимает сельскохозяйственные площади у других культур: в этом направлении движутся коллективы, разрабатывающие технологию синтеза горючего при помощи водорослей или из древесных отходов.