Учёные поняли, как использовать обычные бактерии в качестве крошечных, экологически чистых химических фабрик. Это нужно для создания водорода, который обычно зависит от ископаемого топлива и нужен для таких продуктов, как пластмассы и лекарства. Обычно его получают из угля или природного газа, и этот процесс сопряжён с большими экологическими издержками, поскольку на каждый килограмм произведённого водорода выделяется от 15 до 20 килограммов парниковых газов.
Но исследовательская группа из Эдинбургского университета нашла способ избежать этого загрязнения, выбрав в качестве подопытного экземпляра обыкновенную кишечную палочку (E.coli). И всё дело в её естественной способности производить водород в процессе ферментации, когда микробы расщепляют сахар для получения энергии без использования кислорода.
Команда разработала систему, в которой бактерии питаются чёрствым хлебом, а затем добавили в смесь палладиевый катализатор — драгоценный металл, который связывается с внешней поверхностью клеточной мембраны бактерий. Он использует выделяемый кишечной палочкой газ для химического присоединения атомов водорода к другим молекулам. Этот процесс преобразует исходные химические строительные блоки в ингредиенты, используемые для производства таких продуктов, как лекарства и парфюмерия.
В итоге бактерии произвели достаточно водорода, чтобы в некоторых случаях обеспечить реакции с эффективностью почти 99%. В ходе своих экспериментов команда создала несколько ценных соединений: например, адипиновую кислоту, используемую для производства нейлона, а также бегеновую кислоту, которая ценна в косметике и кондиционерах для волос. Это стало важной демонстрацией того, что пищевые отходы могут служить сырьём для высокоценных химических веществ. И потенциально данная технология может помочь химической промышленности отказаться от ископаемого топлива.