Sản xuất nhiên liệu sinh học trực tiếp từ vi khuẩn

Các nhà nghiên cứu từ Viện Phát triển Sinh học thuộc Đại học bang Arizona đã tìm được phương thức sản xuất nhiên liệu sinh học từ các loại chất thải (xenlulôzơ, nước thải sinh hoạt) và từ các vi sinh vật đất (rong biển, nấm men, vi khuẩn). 

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng phương pháp chuyển đổi tế bào của vi khuẩn lam thành một dạng nhà máy có “các khâu sản xuất” riêng biệt. Kết quả thu được là một chủng biến đổi gen gốc vi khuẩn lam, có khả năng sản xuất trực tiếp axit béo - tiền thân của dầu diezel sinh học - với hiệu suất cao mà không cần phải qua các bước khai thác và tinh chế tốn kém. Chủng vi khuẩn mới này có thể cho năng suất gấp 3 lần so với chủng ban đầu, việc còn lại của nhóm nghiên cứu chỉ là dùng muôi vớt váng axit béo do chúng tạo ra.
Để đi đến được thành công, trước tiên nhóm khoa học đã cấy một gen mã hóa vào enzym (thioestérase) có khả năng tách axit béo từ các protein vận chuyển. Enzym này có tác dụng ức chế, do đó nếu được tích tụ lại sẽ làm ngừng quá trình sản xuất axit béo.
Bước tiếp theo, nhóm làm tăng khả năng sản xuất của vi khuẩn lam bằng cách chèn các gen dư thừa từ các tiền thân axit béo và loại bỏ tất cả các con đường trao đổi chất không cần thiết cho sự tồn tại của vi khuẩn cũng như khả năng sản xuất axit béo của nó.
Như vậy, bản thân vi khuẩn lam sẽ dành mọi nguồn sống của nó cho quá trình sản xuất axit béo tích lũy với số lượng lớn từ trong tế bào. Sự tích lũy này sẽ gây biến đổi gen trong thành tế bào, dẫn đến hiện tượng bài tiết lipid thụ động. Khi bị nhúng vào nước, các chất béo này sẽ tạo thành kết tủa màu trắng và nổi lên. Việc còn lại chỉ là chuyển đổi chúng thành dầu diezel sinh học bằng cách sử dụng chất xúc tác và rượu để tạo phản ứng chuyển este.

OV (theo Nacesti)