Несмотря на отрицательные температуры, повышенное ультрафиолетовое излучение, небольшое количество жидкой воды и мало доступных питательных веществ, бактерии, живущие на полюсах Земли, процветают. Они справляются с этим отчасти благодаря молекулам, называемым биосурфактантами, которые помогают им разделять сложные субстраты, которыми они питаются, на легко усваиваемые капли. 7 февраля в журнале Trends in Biotechnology исследователи рассматривают гипотетическое использование этих холодолюбивых молекул для «зеленых» моющих средств, присадок к топливу и других применений.
«У них действительно огромный потенциал», - говорит микробиолог и биотехнолог Амедеа Перфумо из Немецкого исследовательского центра геонаук GFZ. Биосурфактанты безопасны для окружающей среды и могут производиться с использованием доступных отходов, таких как побочные продукты оливкового масла и растительные масла. Они также работают в более низких концентрациях, поэтому нам нужно меньше их, чтобы выполнить ту же работу. Но те, которые вырабатываются экстремофильными бактериями, обладают тем, что Perfumo называет «дополнительной функцией»: они работают при отрицательных температурах.
Эта стабильность имеет огромное значение для того, как эти молекулы могут быть использованы. Биодизель, который производится из отходов и сгорает чище, чем бензин, может быть жизнеспособной альтернативой топливу, если биосурфактантная добавка может улучшить его вялую текучесть при низких температурах. Холодноактивные моющие средства с биосурфактантами означали бы, что мы могли бы стать более экологичными, снизив температуру стирки, не беспокоясь о том, что наша одежда не станет чистой. Эти биосурфактанты можно также использовать для сбора природного газа из клеточных кристаллов льда, называемых газовыми гидратами, или для очистки разливов загрязняющих веществ в более холодных регионах океана..
По словам Perfumo, никогда не было лучшего времени, чем сейчас, для продвижения исследований в области этих биотехнологических приложений. «Холодные регионы нашей планеты становятся все более доступными для исследований и научных исследований», - говорит она. Растущая доступность экстремофильных бактерий в коллекциях культур также улучшила доступность. «Ученые, у которых нет возможности лично поехать в полярные регионы и взять образцы, могут просто получить организмы из коллекций культур. Это доступно каждому».
Холодоактивные ферменты, которые также продуцируются экстремофильными бактериями, уже начали выпускать в промышленных масштабах. На вопрос, почему это не относится к холодоактивным биосурфактантам, у Perfumo нет хорошего ответа. «Для меня это вопросительный знак», - говорит она, потому что видит огромный потенциал этих молекул. Однако она признает, что еще предстоит проделать большую работу, чтобы определить наиболее полезные бактерии, условия, при которых они будут давать самые высокие урожаи, и возможно ли производить биосурфактанты как часть биосурфактантов. процесс, производящий ферменты.
"Мы еще немного знаем", - говорит она. Тем не менее, она надеется. «Я думаю, что приложив немного усилий и терпения и особенно совместными усилиями, мы сможем сделать смелый шаг в ближайшем будущем. Это действительно будет грандиозным вызовом для науки и техники».