Combustibili in vitro

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Nuovi studi e nuove ricerche puntano a produrre carburanti, affini ai tradizionali carburanti fossili, utilizzando batteri geneticamente modificati. I risultati soddisfacenti aprono nuovi scenari per futuri sviluppi del settore. Un tipo «selvatico» di Ralstonia Eutropha H16, un batterio gram-negativo della classe betaproteobacteria, produce poliidrossibutirrato (PHB), un poliestere, come materiale intracellulare specializzato nello stoccaggio di carbonio quando un inadeguato apporto nutritivo, con eccessi di carbonio, ne limita la crescita. Uno studio realizzato presso il Massachussetts Institute of Technology (MIT) di Boston ha cercato di reindirizzare l’eccesso di carbonio in ceppi ingegnerizzati dallo stoccaggio di PHB alla produzione di isobutanolo e 3-metil-1-butanolo. Questi alcoli superiori a catena ramificata possono sostituire direttamente i tradizionali combustibili fossili e essere impiegati ad esempio per fornire energia a infrastrutture. La biosintesi di isobutanolo e 3 – metil-1-butanolo, alcoli a catena ramificata, è iniziata durante le fasi di limitazione dell’azoto o del fosforo nell’ R. Eutropha ingegnerizzato. Un singolo ceppo mutante non solo ha prodotto più di 180 mg / L di alcoli a catena ramificata nella coltura in vitro, ma ha dimostrato maggiori capacità di tollerante la tossicità dell’isobutanolo rispetto al tipo di Eutropha «selvatico». Dopo l’eliminazione dei geni codificanti i tre potenziali pozzi di carbonio (ilVE, bkdAB, e aceE), la capacità di produzione è migliorato attestandosi a 270 mg / L di isobutanolo e a 40 mg / L di 3-metil-1-butanolo. Coltivazione in vitro con ciclo semicontinuo è stata utilizzata per ridurre la tossicità generata dall’isobutanolo e per garantire alle cellule nutrienti sufficienti al regolare sviluppo. In queste condizioni di coltivazione in vitro, la R. eutropha mutante è cresciuta e producendo più di 14 g / L di alcoli a catena ramificata nell’arco di 50 giorni. Questi risultati dimostrano che il flusso di carbonio nell’R. Eutropha può essere reindirizzato dalla produzione di PHB agli alcoli a catena ramificata e che la Ralstonia Eutropha ingegnerizzata può essere coltivata per lunghi periodi di tempo per realizzare la biosintesi del prodotto.