Морские микробы — ключ к «зелёной» промышленности

Новая технология для анализа большого числа новых морских микробов может привести к созданию более эффективных и экологичных способов производства лекарств от эпилепсии, диабета, гриппа и других вирусов, а также к улучшению производства агрохимикатов.

Исследователи из Университета Хериот-Ватт и Морской лаборатории в Плимуте (PML) совместно с компанией Ingenza Ltd ищут новые ферменты для использования в качестве инструментов производства в фармацевтической и агрохимической промышленности. Проект, финансируемый Советом по исследованиям в области биотехнологии и биологических наук (BBSRC) и Советом по технологической стратегии (TSB), использует биохимические методы для выявления потенциально полезных ферментов в микробах, обитающих в море.

Этот подход объединяет экспертизу промышленности и академических исследователей. Его ценность — в применении специальных знаний в биохимии и молекулярной биологии к новым и разнообразным морским микробам для создания высокопроизводительных, масштабируемых и экономичных производственных процессов. Эти процессы используют ферменты-катализаторы из морских микробов, что делает методы производства «зелёнее» и чище.

Доктор Роберт Спайт из Ingenza Ltd пояснил: «Мы используем биологию в наших химических процессах для создания улучшенных производственных маршрутов. Мы пользуемся преимуществами естественного разнообразия морских организмов, возникшего в результате эволюции в разных средах, и сочетаем это с высокотехнологичными системами скрининга. Мы ищем природные микробы, которые уже обладают способностью проводить нужные нам в промышленности химические реакции. В результате этого поиска есть все возможности для разработки более эффективных и устойчивых производственных решений — особенно для фармацевтики и агрохимии».

Микроорганизмы составляют более 95% биомассы океана, но о них и их потенциальном применении известно относительно мало. Команда ищет промышленно значимые ферменты, которые уменьшат отходы и повысят производительность при производстве лекарств и агрохимикатов. Эти ферменты способны превращать соединения, которые ранее были отходами производства, в целевой продукт, повышая эффективность процесса.

Профессор Марк Кин из Университета Хериот-Ватт сказал: «Наш подход — искать микробы, способные катализировать нужные нам в производстве химические реакции. Затем мы создаём условия, при которых микробы производят ключевые ферменты в большем количестве, и очищаем их. Ферменты проходят систематическое тестирование для оценки их активности, что позволяет нам выбрать кандидатов с наилучшими показателями».

Сейчас команда идентифицирует микробы с ферментом типа аминооксидазы. Это может стать ключом к более дешёвому, эффективному и устойчивому процессу синтеза ценных химических веществ для фармацевтической и агрохимической отраслей.

Комментируя результаты, исполнительный директор BBSRC профессор Дуг Келл сказал: ««Зелёная» и «белая» биотехнологии станут всё более важной частью производственного ландшафта. Обращение к биологическим системам, отточенным эволюцией для решения проблем, вместо того чтобы каждый раз начинать с нуля, может казаться очевидным. Однако во многих случаях это требует объединения особых нишевых экспертиз. Ценность этого сотрудничества — в совмещении знаний и опыта академической науки с уникально важным делом крупномасштабного синтеза продукта.

Результаты этого проекта дадут нам возможность существенно повлиять на устойчивость производства фармацевтических и биохимических продуктов по мере перехода от химии на основе нефти к химии, производной от фотосинтеза».