Turun yliopistossa on rakennettu syanobakteereista koostuva ohut keinotekoinen biofilmi, joka tuottaa etyleeniä.
Geenimuunnellut syanobakteerit on kehitetty nimenomaan etyleenin fotosynteettistä valmistusta varten.
Keinotekoiset biofilmit kykenivät tutkimuksessa ylläpitämään etyleenituotantoa jopa 40 päivän ajan, kun tuottoaika nestekasvatuksessa on vain muutama päivä.
Valon muuntaminen etyleeniksi oli 3,5-kertaista verrattuna perinteiseen solususpensiokasvatukseen.
Apulaisprofessori Yagut Allahverdiyeva-Rinteen johtama tutkijaryhmä julkaisi saavutuksensa Green Chemistry -lehdessä.
Aurinkoenergiaa ja ilmasta kaapattua hiilidioksidia
Tutkijat hyödynsivät työssään Synechocystis sp. PCC 6803 -syanobakteeria, joka valmistaa etyleeniä tuottavaa entsyymiä (efe).
”Efen läsnäolo syanobakteerisoluissa mahdollisti etyleenin tuotannon aurinkoenergian ja ilmasta saadun hiilidioksidin avulla”, Allahverdiyeava-Rinne kuvailee.
Etyleeni kuuluu maailman tärkeimpiin orgaanisiin hyödykekemikaaleihin. Sitä käytetään muovin, kuitujen ja muiden materiaalien valmistukseen yli 150 miljoonaa tonnia vuodessa.
Etyleenistä tekee houkuttelevan polttoaineen lähteen sen korkea energiatiheys.
Nykyisin etyleeniä tuotetaan höyrykrakkaamalla fossiilisia hiilivetyjä, mistä aiheutuu runsaasti päästöjä. Tuotantoon etsitään siksi kestävämpiä vaihtoehtoja, joista yksi on muokattujen syanobakteerien käyttö.
Tuotantotehossa vielä parantamisen varaa
Fotosynteettiset mikro-organismit, kuten syanobakteerit ja levät, pystyvät aurinkoenergian avulla muuttamaan hiilidioksidin biomassaksi ja useiksi erilaisiksi orgaanisiksi yhdisteiksi.
Syanobakteerit toimivat näin elävinä solutehtaina, jotka tuottavat kemiallisia yhdisteitä uusien biosynteettisten reittien avulla.
Syanobakteerien tuotantotehokkuudessa on kuitenkin vielä parantamisen varaa. Yksi haaste on saada bakteerit valmistamaan nimenomaan toivottuja yhdisteitä biomassan sijaan.
Lue myös:
Fotosynteettiset solutehtaat toimivat nanosellussa
Tartu Kemia-lehden tilaustarjouksiin:
- Tilaa itsellesi tai lahjaksi läheiselle – 69 euroa
- Kannusta koululaista tai opiskelijaa lehtilahjalla – 49 euroa
- Kiitä opettajaa ja lahjoita lehti kouluun – 19 euroa
