כימאים מאוניברסיטת קליפורניה (ברקלי) הצליחו להנדס חיידק המסוגל לייצר ביו-דלק דמוי-בנזין בקצב הכפול פי עשרה מהקצב של חיידקים מתחרים, פריצת דרך שתוכל לספק בהקדם דלק "ירוק" וזמין לתחבורה
כימאים מאוניברסיטת קליפורניה (ברקלי) הצליחו להנדס חיידק המסוגל לייצר ביו-דלק דמוי-בנזין בקצב הכפול פי עשרה מהקצב של חיידקים מתחרים, פריצת דרך שתוכל לספק בהקדם דלק "ירוק" וזמין לתחבורה.
זנים אחדים של החיידק קלוסטרידיום (Clostridium) מייצרים באופן טבעי חומר הידוע בשם בוטאנול נורמלי (n-butanol), כימיקל שמדענים רבים סבורים כי יוכל לשמש כחלופה לדלק דיזל או בנזין. בעוד שרוב החוקרים, כולל מספר חברות ביו-דלקים, משנים גנטית את החיידק על-מנת להגביר את יכולת הייצור שלו, מדענים אחרים הוציאו את האנזימים האחראיים לתגובה זו מהחיידק והכניסו אותם למיקרואורגניזמים אחרים, כגון שמרים, על-מנת להפוך אותם למפעלי ייצור בוטאנול. שמרים והחיידק אשריכיה קולי, אחד מסוגי החיידקים העיקריים במעיים של האדם, נחשבים לאורגניזמים שקל לגדלם בקנה-מידה תעשייתי.
למרות שבשיטות אלו ניתן להפיק חיידק אשריכיה קולי ושמרים מהונדסים גנטית, הניצולת של הבוטאנול הנורמלי המופק מוגבל לקצת מעל חצי גרם לכל ליטר, שיעור הנמוך משמעותית מהכמות לייצור מחסרי.
החוקרים השתמשו באותו המסלול האנזימטי הקיים באשריכיה קולי, אולם הם החליפו שניים מתוך חמישה אנזימים דומים המופיעים באורגניזמים אחרים וכך הם נמנעו מאחת מהבעיות שחוקרים אחרים נתקלו בה: הבוטאנול מומר חזרה לחומרי המוצא שלו ע"י אותו האנזים היוצר אותו.
חיידק האשריכיה קולי המהונדס גנטית החדש מייצר חמישה גרמים של בוטאנול לכל ליטר, אותה הכמות של החיידק קלוסטרידיום הטבעי ושליש מהכמות המופקת ע"י חיידק הקלוסטרידיום המהונדס גנטית הטוב ביותר הידוע עד כה, וכמות שהיא פי עשרה גדולה יותר מהמערכות המיקרואורגניזמיות התעשייתיות הנוכחיות.
"אנו מאמינים כי קל יותר להשתמש בשיטה שלנו ואנו נשפר אותה עוד יותר," מסבירה החוקרת
הראשית. "הניצולות שאנו מקבלים כיום קרובות למצב בעל היתכנות תעשייתית."
אחת הסיבות לשימוש בהנדסת מיקרואורגניזמים לטובת הכנת דלקים (ביולוגיים) היא ההימנעות מחומרי-לוואי רעילים המתקבלים בתעשיית הזיקוק המסורתית של דלק מאובנים, ובסופו של דבר, החלפת הדלקים המזהמים הללו בביודלקים ידידותיים לסביבה שמקורם בצמחים.
"בהתאם למסלול המוגדר שבאמצעותו אנזים מקטלז תגובה, ניתן לאלץ אותו לנוע בכיוון הנדרש באמצעות הפחתת הקצב שבה התגובה החוזרת מתרחשת," מסבירה החוקרת. "אם התגובה החוזרת איטית דייה, אזי ההמרה הופכת להיות בלתי-הפיכה למעשה, ומאפשרת קבלת כמות רבה יותר מהתוצר הסופי הרצוי." ממצאי המחקר פורסמו בכתב-העת המדעי Nature Chemical Biology.