Nafta ilgą laiką buvo naudojama įvairių chemikalų, iš kurių daromi produktai, tokie kaip pesticidai, maisto papildai, makiažas, gamyboje. Nors kai kurių produktų sudedamosios dalys reikalauja, kad chemikalai atsirastų natūraliai, natūralius mineralus panaudoti didelio masto industriniuose procesuose yra labai sudėtinga ir brangu. Taigi vietoje to žmonės naudojo naftą.
Ilgą laiką nafta buvo pigi prekė, kurios gausa niekas nesiskundė, taigi ji puikiai tiko naudojimui chemijos pramonėje. Tačiau pasaulis pasikeitė. Dabar vienas pagrindinių prioritetų yra sumažinti priklausomybę nuo naftos ir užtikrinti švarią aplinką bei žmonių saugumą. Be to, naftos produktų naudojimas mūsų valgomų produktų gamyboje kenkia mūsų sveikatai.
Čia gali pasitarnauti nauji industriniai biotechnologijos metodai: jie chemikalų gamyboje leidžia naudoti perdirbtas bakterijų ląsteles, o ne naftą. Be to, bakterijos gali būti užaugintos įvairiausiuose pigiuose ir atsinaujinančiuose ištekliuose, net ir įvairių rūšių žemės naudmenų atliekose.
Tam, kad bakterijas panaudotume efektyviai pramoniniu būdu, apie bakterinių ląstelių biologiją turime sužinoti kuo daugiau, o tuomet sukurti naujus organinius chemikalus.
Draugiška bakterija
Niukaslo universiteto Bakterinių ląstelių biologijos centre mokslininkai praleido ilgus metus studijuodami Bacillus subtilis – bakteriją, kuri gyvena dirvožemyje ir net žmogaus žarnyne. Šis mikroorganizmas ir panašūs į jį yra labai svarbūs gaminant ir išskiriant fermentus, kurie veikia kaip kai kurių labai svarbių procesų katalizatoriai. Ši bakterija jau naudojama, pavyzdžiui, gaminant fermentus, kurie naudojami biologiniuose skalbimo milteliuose.
Prastesnė naujiena ta, kad bakterijos fermentus gali pagaminti ne taip greitai, kaip mes norėtume. Fundamentalių bakterijų struktūrų ir procesų tyrimai dabar suteikia galimybę perdirbti ląsteles taip, kad šios sukurtų didesnę dalį baltymų iš skirtingų šaltinių.
Bacillus subtilis netrukus bus pradėta naudoti įvairių fermentų gamybai, įskaitant ir tuos, kurių reikia, kad cheminiuose procesuose pakeistume naftą.
Specialistai atkreipia dėmesį, kad tai yra ir didelė galimybė verslui. Europos biotechnologijų industrijos metinė apyvarta siekia maždaug 60 mlrd. eurų, o pasaulinė industrinė fermentų rinka 2018 m. bus verta 7,1 mlrd. dolerių. Vien ploviklių fermentų dalis verta milijardų dolerių.
Cianobakterijos padės pagaminti kremą
Išimdami reikalingus genus iš cianobakterijos ir įdėdami juos į bakteriją, kuri plačiai naudojama chemijos pramonėje, mokslininkai tikisi paspartinti ir supaprastinti kremo nuo Saulės gamybą.
Geras pavyzdys, kaip veikia bakterijos, gali būti apsauginio kremo nuo Saulės gamyba. Vienas iš projektų, ties kuriuo dirbama Niukasle, yra bandymas sukurti organinę ultravioletinius spindulius sugeriančią sudėtį iš atsinaujinančių medžiagų, kurios būtų panaudotos kremuose nuo Saulės.
Nudegimai nuo ultravioletinių spindulių radiacijos yra rimtas iššūkis ir poreikis kosmetikai, kuri blokuoja ultravioletinius spindulius, stipriai auga. Industrija remiasi nafta paremta technologija ir neorganinėmis metalo oksido dalelėmis, kurios kuria ultravioletinius spindulius blokuojančias medžiagas.
Šiaip ar taip, mes jau žinome, kad fotosintezės bakterija, vadinama cianobakterija, kuri auga jūrose, gamina organines nuo Saulės apsaugančias molekules. Išimdami reikalingus genus iš cianobakterijos ir įdėdami juos į bakteriją, kuri plačiai naudojama chemijos pramonėje, mokslininkai tikisi paspartinti ir supaprastinti kremo nuo Saulės gamybą. Jeigu jiems pasiseks, nauja medžiaga bus naudojama visoje kosmetikos industrijoje.
Ir tai tik vienas pavyzdys, kuris parodo, kaip gali atrodyti ateitis be naftos. Šiuo metu vyksta daug tyrimų, kurių metu siekiama ištirti galimybes, kaip atliekas panaudoti bakterijų ar kitų mikroorganizmų auginimui. O šie galėtų padėti sukurti chemikalus, tokius kaip etanolis, kuris būtų naudojamas automobilių ir lėktuvų degalams.
