Заварювання цінних жирних кислот з пивними дріжджами - MedMix
Дослідникам вдалося легко і у великих кількостях виробляти коротколанцюгові жирні кислоти з цукру або цукровмісних відходів за допомогою пивних дріжджів.
Коротколанцюгові жирні кислоти є цінними компонентами косметики, активних фармацевтичних інгредієнтів, антимікробних речовин, ароматизаторів або мила. Поки що їх можна отримати лише шляхом комплексного вилучення з певних рослин, таких як кокос або хімічно з нафти. Робочі групи професора Мартіна Грінінгера та професора Екхарда Болеса з Університету Гете у Франкфурті досягли успіху у виробленні таких жирних кислот легко і у великих кількостях із цукру або цукристих відходів у процесі, подібному до варіння пива за допомогою пивних дріжджів.
Як повідомляють вчені в поточних виданнях відомих журналів "Nature Chemical Biology" та "Nature Communications", коротколанцюгові жирні кислоти також користуються великим попитом як попередник палива. "Нова технологія може стати ключовим кроком на шляху пошуку альтернативного доступу до нових видів біопалива через дріжджі, властивості яких майже ідентичні властивостям викопного палива", - пояснює Екхард Боулз з Інституту молекулярних біологічних наук.
Жирні кислоти, що виробляються рослинами і тваринами, складаються значною мірою з ланцюгів із 18 атомів вуглецю. Отже, вони довші за бажані коротколанцюгові ланки. У живих клітинах великі білкові комплекси, синтези жирних кислот, виробляють жирні кислоти. Роблячи це, вони склали 9 будівельних блоків, кожен з яких складається з 2 атомів вуглецю, в процесі 8 циклів. Мартін Грінінгер, професор Ліхтенберга в Фонді Фольксвагена в Університеті Гете і керівник дослідницької групи в Інституті молекулярних наук про життя Бухмана (BMLS), брав участь у з'ясуванні тривимірної структури синтезу жирних кислот. Завдяки детальному знанню механізму їх дії, він зміг спеціально втрутитися.
«Ми спочатку розглянули, як синтаза жирних кислот підраховує цикли, щоб вирішити, коли ланцюг готова. Ми знайшли своєрідну лінійку, яка вимірює довжину жирної кислоти », - пояснює Мартін Грінінгер. «Ми модифікували цю лінійку таким чином, щоб синтаза жирних кислот вимірювала одна одну і звільняла коротші ланцюжки. Все це вперше відбулося на комп'ютері та в пробірці ".
З Екхардом Болесом, який досліджує метаболізм дріжджів у сусідньому Біоцентрі, виникла ідея використовувати модифіковані синтезами жирних кислот Грінінера в пивних дріжджах. "Раптом ці дріжджі виводили коротколанцюгові жирні кислоти у значній кількості", - повідомляє Болес. "Як і у випадку з пивоварінням, ми тепер можемо виробляти цінні жирні кислоти з короткими ланцюгами замість алкоголю". Грінінгер і Болес додають: "Цей розвиток - це лише початок. Зараз ми хочемо застосувати подібні зміни до інших великих ферментних комплексів - полікетид-синтаз, щоб синтезувати нові молекули для хімічної та фармацевтичної промисловості, до яких важко отримати доступ ".
Франкфуртський університет має розробки, захищені двома європейськими та міжнародними заявками на патенти, і зараз він шукає ліцензіатів для комерційних заявок. Grininger і Boles спільно розвивають свої технології в різних напрямках. У проекті “Chassy”, що фінансується Європейським Союзом, технологія повинна бути доведена до промислової зрілості. Крім того, у проекті LOEWE "MegaSyn", що фінансується штатом Гессен, подальші хімічні сполуки повинні бути отримані шляхом модифікації полікетидних синтаз. А у проекті "Alk2Bio", що фінансується Федеральним міністерством продовольства та сільського господарства, дріжджі отримують подальший розвиток, щоб вони виробляли біопаливо октанол та гептан із коротколанцюгових жирних кислот.