O geneticky upravených sinicích, klostridiích a kvasinkách bylo popsáno hodně papíru. Některé z nich dotlačili politici až do role hlavních hvězd v megalomanských projektech, které dopadly tak, jak dopadly. Někteří z nich zbohatli na nekolkovaném alkoholu, ale motoristům to přineslo dražší benzín, snížení výkonu motoru a zrezlé nádrže (etanol je hygroskopický). Dělání lihu z mouky dopadlo i na panímámy, které nám teď dávají do ranečku na cestu dražší buchty. V podstatě všechny dosud připravené geneticky modifikované breberky jsou sice schopny vyrábět některé z paliv velmi levně, ale ti co prosazovali realizaci svých vizí nebrali v potaz drobný detail, že jsou to primadony. Jejich zelené menu je jim totiž potřeba servírovat takřka na stříbrném podnosu, jinak se ho ani nedotknou. Náklady na předem prováděné enzymatické štěpení, nebo rozbíjení řetězců těžce stravitelných molekul teplem je tak drahé, že ve výsledku nula od nuly pojde. V situaci, kdy můžeme být rádi, že pochází jen ty nuly, přichází Jay Keasling z Kalifornie s tvrzením, že problém s drahými biopalivy vyřešil. Keasling je vedoucím výzkumného kolektivu a generálním ředitelem JBEI. Když něco tvrdí ředitel a ještě k tomu generální...
Dejme ale slovo výsledkům, které jeho tým publikoval v recenzovaném periodiku americké Národní akademie věd (PNAS). V publikaci, pod níž je podepsáno jedenáct autorů, se hovoří o zkloubení syntézy biopaliv s depomelirazací celulózy a hemicelulózy, a to vše do jednoho kroku. Pod tímto akademickým sdělením určeným jiným akademikům se skrývá mikrob dovybavený kousky DNA od různých jiných dárců. Má jít o upravený obyčejný organismus oblíbený všemi genetiky - obyvatelku konce zažívacího traktu, které se říká Escherichia coli. Na rozdíl od hygieniků ji molekulární genetici mají rádi, protože je na ledasco zvyklá a dobře snáší nešetrné zacházení. Svědčí o tom i výsledky jiných laboratoří, v nichž ji naučili dělat alkohol. Pak se ale ukázalo, že to kvasinky umí lépe a tak ji přeškolili na isobutanol (2-metyl-propan-1-ol; nebo také 2-metylpropyl alkohol). To je již zajímavější molekula, protože má v sobě naskládáno více energie, než je v etanolu a také není tak agresivní na korozivní materiály.
Jenže se vyvrbil jiný zádrhel, bakterie rostly jen na glukóze a ta je drahá. Keaslingův tým bílých plášťů si z toho vzal ponaučení a ve svých laboratořích v Joint BioEnergy Institutu v Emeryville, University of California v San Francisku, Sandia National Laboratories v Livermore, Lawrence Berkeley National Laboratory v Berkeley a Massachusetts Institute of Technology v Cambridge si bakterii předávali z ruky do ruky, někde jí geny přidávali, jinde je zase vyřazovaly z činnosti, aby netlumily produkci hydroláz. Nakonec uměla proti svým divokým sestrám tvořit celulázu, xylanázu, beta-glucosidázu a xylobiosidázu - enzymy vhodné k rozebírání dlouhých molekul rostlinných tkání na kratší, které jsou sladké a bakterii chutnají. Tak se dopracovali k dvěma bakteriím, z nichž jedna dává přednost celulóze a druhá upřednostňuje hemicelózu. Tím se podařilo odstranit komplikovaný technologický krok, který výrobce biopaliv stavěl do dlouhé fronty žadatelů o dotace. Kupovali za ně enzymy kterými „natravovali“ rostlinné tkáně předhazované mikrobům k transformaci na biopaliva. Sebevědomí tvůrcům nových bakterií vzrostlo natolik, že ve svém díle proti přírodě pokračovali v duchu hesla „jen jí dej, co se do ní vejde“. Vkládali jí do genomu další a další geny, až v její cytoplazmě zprovoznili kaskády dějů na jejichž konci je produkce biopaliva. Kdyby jen jednoho, ale rovnou hned tří.
Genetickou manipulací se tak z původních bakteriálních milovnic sladkostí staly skromné poslušnice, z nichž jedna umí to a dtuhá zase tohle a dohromady udělají moc. Každá ze dvou připravených bakterií produkuje butanol, kterým se dá nahradit benzín, etylester nenasycené mastné kyseliny, co praxe nazývá bionaftou a pinen je látka z níž se dá vyrobit letecký petrolej. Že všechny neumí štěpit jak celulózu, tak hemicelulózu zase tak moc nevadí, protože když použijeme jejich směsnou kulturu, využijí z živného roztoku obě látky.
Proč to už není v praxi možné souvisí s tím, že mutanti látky tvoří, ale odolat jejich vyšší koncentraci neumí a od určité koncentrace svou produkci zastavují. Pokud dostanou polévku z travní hmoty, je za pár hodin v každém jejím litru okolo 70 mikrogramů bionafty, 27 mikrogramů benzínu a 1,6 mikrogramu petroleje. I když to není moc a bude problém tyto látky z živného media nějak chytře odčerpávat aby proces mohl běžet kontinuálně, lze podle odborníků hovořit o zlomu ve výrobě biopaliv, který je postrčí do konkurenceschopné cenové hladiny.
Pramen: Joint BioEnergy Institutu (JBEI)
Diskuze:
