Репортаж от Wedoany，Исследовательская группа под руководством берлинской клиники Шарите (Charité – Universitätsmedizin Berlin) запустила проект под названием CarboNcare, направленный на превращение метанола в такие химические вещества, как молочная кислота, янтарная кислота и 2,3-бутандиол, с помощью культивирования бактерий, чтобы заменить традиционное ископаемое сырьё. Проект получил грант Pathfinder от Европейского совета по инновациям (EIC) в размере 3,1 миллиона евро, который специально поддерживает прорывные инновации с высоким рыночным потенциалом.
Пластик, лекарства, косметика и другие повседневные товары в основном производятся на основе ископаемого сырья. Химическая промышленность сильно зависит от ограниченных ресурсов, таких как нефть, природный газ или уголь, а альтернативы на основе сахара и биомассы требуют земли и конкурируют с производством продуктов питания. Руководитель проекта CarboNcare, доктор Штеффен Линднер-Мелих из Института биохимии Шарите, заявил, что цель проекта — производить химические вещества без зависимости от ископаемого или растительного сырья, способствуя устойчивости химической промышленности, не ставя под угрозу продовольственную безопасность. Для этого команда задействовала различные средства в области биотехнологий.
Исследователи надеются реализовать экономику замкнутого цикла углекислого газа, то есть использовать углекислый газ, выделяющийся при сжигании пластиковых изделий в конце их жизненного цикла, в качестве основы для производства, формируя углеродный цикл без дополнительных выбросов. В настоящее время уже возможно получать метанол из углекислого газа, улавливаемого из воздуха, что является ключевым базовым сырьём для химической промышленности.
Основная цель проекта CarboNcare — превращение метанола в такие важные промежуточные продукты, как молочная кислота, янтарная кислота и 2,3-бутандиол. Эти продукты используются в лекарствах (например, для покрытия таблеток), продуктах питания (например, консерванты, усилители вкуса), биопластиках, косметике (например, помада, кремы), а также в резине для производства шин. Команда проводит генетическую модификацию двух штаммов бактерий — кишечной палочки (Escherichia coli) и Pseudomonas putida, чтобы они могли «поедать» метанол и выделять целевые молекулы. Штеффен Линднер-Мелих объясняет, что бактерии обычно тратят энергию на собственный рост, а не на производство химических веществ, поэтому команда связывает рост бактерий с производством целевого продукта, заставляя их одновременно производить целевые молекулы по мере роста. Этот подход повышает выход, делая процесс более стабильным и предсказуемым, что критически важно для промышленного применения.
Команда проекта планирует сначала смоделировать биохимические метаболические процессы бактерий на компьютере, а затем модифицировать бактериальные организмы. Штеффен Линднер-Мелих подчёркивает, что помимо молекулярной биологии команда также уделяет внимание промышленному масштабированию. Конструкция процесса ферментации должна обеспечивать надёжную работу в промышленных масштабах, а также будет проведён анализ его экологического баланса и экономической эффективности. Восемь европейских научно-исследовательских и промышленных партнёров в проекте CarboNcare предоставляют междисциплинарные знания.
Штеффен Линднер-Мелих надеется разработать устойчивую альтернативу для химической промышленности, сопоставимую с существующими методами производства, чтобы такие повседневные товары, как пластик и косметика, можно было производить климатически нейтральным способом. Рыночный спрос на базовые химические вещества свидетельствует о большом потенциале этого метода: только мировой рынок молочной кислоты в 2021 году составил около 2,9 миллиарда евро и продолжает расти.
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
