Ферменты, вырабатываемые микробом с Камчатки, смогут переработать отходы
Уникальные гены, кодирующие ферменты, с помощью которых можно расщеплять биомассу и полимеры, выявили в ходе анализа генома термофильной бактерии Caldanaerobacter sp. 1523vc специалисты НИЦ «Курчатовский институт», сообщают 19 февраля «Известия».
В горячем ключе на Камчатке, где был найден новый штамм, температура воды составляет 70°С. Отмечается, что на основе вырабатываемых бактерией ферментов можно создавать новые моющие средства, расщеплять древесину и растительную биомассу, очищать промышленные стоки от токсичных металлов и радионуклидов, получать биогаз. Кроме того, эти ферменты можно применять для интенсификации технологических процессов в различных областях промышленности.
Как отметил лаборант НИЦ «Курчатовский институт» Алексей Корженков, изучение термофильных организмов дает как фундаментальные, так и прикладные результаты. Термостабильные ферменты смогут эффективно перерабатывать сырье и превращать его в нужные человеку продукты. «Россия, благодаря уникальной географии и серьезной научной базе, может выйти в лидеры по изучению и применению термофильных бактерий. Кроме Камчатки, горячие источники, где они обитают, есть на Кавказе, в Якутии и Тыве. Эти микроорганизмы могут стать таким же ценным природным ресурсом, как углеводороды», — сказал Корженков.
Начальник отдела биотехнологий и биоэнергетики Курчатовского комплекса НБИКС-технологий НИЦ «Курчатовский институт» Раиф Василов подчеркнул, что наибольший интерес ученых сейчас вызывают ферменты углеводного обмена, которые могут быть использованы при создании новых биотехнологических продуктов.
«Их ценность в том, что они способны расщеплять биомассу и другие полимеры. Гены, кодирующие их, и были выявлены в ходе исследования бактерии с Камчатки», — сказал Василов. Он отметил, что наиболее известным примером практического использования таких ферментов, выделенных из термофильных бактерий, можно назвать создание моющих средств. Кроме того, эти ферменты могут использоваться для расщепления древесины и растительной биомассы, что позволит получать корма, топливо, химикаты.
Эксперт указал, что термофильные организмы и ферменты, которые можно получать с их помощью, могут найти применение также в других отраслях. Их можно применять для биогидрометаллургического выщелачивания руд, очистки промышленных стоков от токсичных металлов и радионуклидов, получения биогаза при переработке органических отходов и других технологических процессах, в том числе — в молекулярной биологии и медицинской диагностике.
«Ученые смогут воспроизвести элементы генома этих бактерий, которые кодируют именно высокотемпературные ферменты. Они будут эффективно „разрезать“ целлюлозу, что поможет, например, существенно сокращать мусорные свалки», — пояснил директор научного центра «RASA-Политех» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого Игорь Радченко. Эксперт считает, что в будущем эту технологию возможно будет модифицировать для разработки бактерий для борьбы с пластиковым мусором.
Как сообщил ведущий научный сотрудник химико-биологического кластера Университета ИТМО Алексей Комиссаров, ферменты, на которых сделали акцент авторы исследования, являются лишь верхушкой айсберга. Каждый новый геном содержит много новых редких генов, которые можно использовать для решения биотехнологических задач.
