Получение компонентов авиационного топлива из грибов

Исследователи из Университета штата Вашингтон нашли способ производить авиационное топливо из обычного чёрного гриба, встречающегося в гниющих листьях, почве и испорченных фруктах. Они надеются, что этот процесс приведёт к экономически жизнеспособному производству авиационных биотоплив в течение следующих пяти лет.

Исследователи использовали гриб Aspergillus carbonarius ITEM 5010 для создания углеводородов — основного компонента нефти, схожих с теми, что содержатся в авиационных топливах.

Работа под руководством Биргитте Аринг, директора и профессора лаборатории биопродуктов, наук и инженерии в WSU Tri-cities, была опубликована в апрельском выпуске журнала Fungal Biology.

Гриб производил больше всего углеводородов на диете из овсянки, но также создавал их, питаясь соломой или несъедобными остатками от производства кукурузы. Интерес к грибам в производстве биотоплив существует около десяти лет как к ключевым производителям ферментов, необходимых для преобразования биомассы в сахара. Некоторые исследования также показали, что грибы могут создавать углеводороды, но они были ограничены конкретным грибом, живущим в определённом дереве тропического леса, и фактическая концентрация углеводородов не сообщалась.

Группа Аринг ранее успешно использовала стандартные грибы Aspergillus для производства ферментов и других полезных продуктов, которые были запатентованы и находятся в стадии коммерциализации, поэтому они решили изучить потенциал A. carbonarius ITEM 5010 для биотоплива.

Грибы — сложные микроорганизмы, и работать с ними не всегда легко, отметила Аринг. Их биология сложна и часто плохо изучена.

Исследователям помогал Кеннет Бруно из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики США, который разработал метод, необходимый для генетических манипуляций с A. carbonarius. Исследование получило финансирование от Датского совета по стратегическим исследованиям в рамках программы по энергетике и окружающей среде.

Использование грибов для производства углеводородов и биотоплива лучше других методов, потому что они выполняют работу сами, минуя множество сложных химических процессов, требуемых другими методами производства биотоплива. Грибы также обладают большим потенциалом для создания топлива с низкой себестоимостью, считает Аринг.

Она предполагает, что грибы производят углеводороды — крупные соединения, производство которых обходится организму дорого, — в качестве защитного механизма. Её группа показала, что грибы реагируют на бактериальные атаки увеличением выработки углеводородов.

Сейчас исследователи работают над оптимизацией производства углеводородов грибами и улучшением биохимических путей с помощью генной инженерии. Они получили мутанты с более высоким уровнем производства и работают над улучшением этих штаммов, используя гены, кодирующие определённые углеводороды, из цианобактерий и водорослей.

Это та же проблема, с которой столкнулись исследователи плесени более поколения назад, которые обнаружили, что могут производить лишь крошечное количество своего продукта, сказала Аринг. В конечном итоге они оптимизировали производство, и их продукт стал известен как антибиотики.

«Это очень многообещающе. Я думаю, что топливо на основе грибов — это то, что произойдёт. Это огромная возможность», — заявила она.