Oamenii de știință au descoperit o nouă alternativă la uleiul de palmier

Cu toate acestea, extracția lor este asociată cu consecințe grave asupra mediului: defrișarea pădurilor tropicale, distrugerea habitatelor speciilor rare și pierderea surselor de venit pentru comunitățile locale. O echipă internațională de oameni de știință condusă de profesorul Martin Grininger de la Universitatea Johann Wolfgang Goethe din Frankfurt a propus o metodă biotehnologică care poate înlocui materiile prime vegetale cu producția enzimatică, relatează nature.com.

Studiul s-a concentrat pe sintaza acizilor grași, o enzimă care poate fi considerată o bandă transportoare moleculară. Aceasta este prezentă în toate organismele vii și este responsabilă de asamblarea acizilor grași din elemente constitutive mai simple. În condiții naturale, această enzimă sintetizează aproape întotdeauna acid palmitic cu un lanț de 16 atomi de carbon. Cu toate acestea, industria necesită adesea acizi grași mai scurți (cu 6-14 atomi de carbon), care în prezent sunt obținuți în principal din plantațiile de palmier.

După cum a explicat Martin Greeninger, avantajul fundamental al noii abordări este controlul precis al lungimii lanțului de carbon. Teoretic, enzima modificată face posibilă obținerea de acizi grași de practic orice lungime dată. În lucrare, acest lucru este demonstrat folosind exemplul acidului lauric (C12), care în natură se obține în principal din sâmburi de palmier și nucă de cocos.

Cheia controlului lungimii lanțului este interacțiunea a două părți ale enzimei. Una dintre ele lungește secvențial molecula, adăugând doi atomi de carbon, în timp ce cealaltă „întrerupe” procesul, eliberând acidul gras finit. Studentul doctorand Damian Ludig a folosit metode de inginerie proteică pentru a face două modificări precise: a schimbat un aminoacid în domeniul de extensie, reducând eficiența creșterii ulterioare a lanțului, și a înlocuit porțiunea de „tăiere” a enzimei cu un analog bacterian care preferă lanțurile scurte. Drept urmare, a fost posibilă sintetizarea specifică a acizilor grași cu lanț scurt și mediu.

Un pas decisiv a fost colaborarea cu grupul profesorului Yongjin Zhou de la Institutul de Fizică Chimică Dalian al Academiei Chineze de Științe. Aceștia au creat tulpini de drojdie în care au fost inserate enzime modificate. Aceste microorganisme au început să producă predominant acizi grași cu 12 atomi de carbon în loc de C16 standard. Ambele grupuri științifice au depus deja brevete pentru dezvoltările lor și caută parteneri industriali pentru a extinde tehnologia.

Lucrările oamenilor de știință demonstrează că sistemele enzimatice pot forma baza unei chimii „verzi” durabile. Dacă tehnologia este implementată cu succes în industrie, aceasta va reduce dependența de uleiul de palmier și va reduce povara asupra ecosistemelor tropicale prin înlocuirea extracției agresive a materiilor prime cu biosinteză controlată.

Acum ne puteți urmări și pe Telegram, Facebook și Instagram pentru a fi la curent cu ultimele știri.