Прорыв в производстве биотоплива: учёные увеличили выход липидов у водорослей без ущерба для роста

Исследователи из Океанографического института Скриппса (Калифорнийский университет в Сан-Диего) разработали метод, значительно повышающий производство биотоплива из микроскопических морских водорослей.

Основная проблема в создании экономически выгодного биотоплива из водорослей — производство липидов (жировых молекул, запасающих энергию). Водоросли активно производят нужные липиды только в условиях голодания, но тогда они плохо растут. При хорошем питании они растут, но накапливают углеводы вместо липидов.

Учёные во главе с аспиранткой Эмили Трентакосте решили эту проблему. Они использовали данные генетической экспрессии (транскриптомики) для целевого воздействия на диатомовые водоросли Thalassiosira pseudonana.

• Метод: Исследователи метаболически сконструировали «подавление» (knock-down) липаз — ферментов, расщепляющих жиры.
• Результат: Это позволило увеличить накопление липидов, не нарушая рост водорослей.

«Мы показали, что инженерное изменение этого метаболического пути — это уникальный и практичный подход для увеличения выхода липидов», — сказала Трентакосте.

«С научной точки зрения это огромное достижение, — отметил соавтор работы, профессор Марк Хильдебранд. — Пять лет назад считалось, что нельзя получить больше липидов, не повлияв негативно на рост. Эта работа показывает, что внутреннего барьера не существует».

Новый метод не только снижает стоимость производства биотоплива за счёт увеличения содержания липидов, но и ускоряет селекцию культур благодаря эффективному процессу скрининга, использованному в исследовании.

Исследование опубликовано в онлайн-издании Proceedings of the National Academy of Sciences. Разработанные генетически модифицированные штаммы, по словам учёных, могут быть воспроизведены и в других видах водорослей.