English znanost 27.11.2014 8:59

Znanstveniki razvili postopek za izdelavo kompleksnih celičnih tovarn

Ljubljana, 27. novembra - Skupina znanstvenikov na Institutu Jožef Stefan (IJS) je razvila nov pristop za izdelavo kompleksnih celičnih tovarn, ki bi lahko Evropi v nekaj desetletjih zagotovile neodvisnost od fosilnih goriv.

Ljubljana, Institut Jožef Stefan.
Raziskovalec na IJS prof. dr. Uroš Petrovič.
Foto: Tamino Petelinšek/STA

Ljubljana, Institut Jožef Stefan.
Raziskovalec na IJS.
Arhiv STA.
Foto: Tamino Petelinšek/STA

Ljubljana, Institut Jožef Stefan.
Raziskovalec na IJS prof. dr. Uroš Petrovič.
Foto: Tamino Petelinšek/STA

Ljubljana, Institut Jožef Stefan.
Raziskovalec na IJS prof. dr. Uroš Petrovič.
Foto: Tamino Petelinšek/STA

Ljubljana, Institut Jožef Stefan.
Raziskovalec na IJS prof. dr. Uroš Petrovič.
Foto: Tamino Petelinšek/STA

Ljubljana, Institut Jožef Stefan.
Raziskovalec na IJS prof. dr. Uroš Petrovič.
Foto: Tamino Petelinšek/STA

Ljubljana, Institut Jožef Stefan.
Laboratorij na oddelku za molekularne in biomedinske znanosti.
Foto: Tamino Petelinšek/STA

Ljubljana, Institut Jožef Stefan.
Laboratorij na oddelku za molekularne in biomedinske znanosti.
Foto: Tamino Petelinšek/STA

Ljubljana, Institut Jožef Stefan.
Laboratorij na oddelku za molekularne in biomedinske znanosti.
Foto: Tamino Petelinšek/STA

Ljubljana, Institut Jožef Stefan.
Laboratorij na oddelku za molekularne in biomedinske znanosti.
Foto: Tamino Petelinšek/STA

Ljubljana, Institut Jožef Stefan.
Laboratorij na oddelku za molekularne in biomedinske znanosti.
Foto: Tamino Petelinšek/STA

Ljubljana, Institut Jožef Stefan.
Raziskovalec na IJS prof. dr. Uroš Petrovič.
Foto: Tamino Petelinšek/STA

Celične tovarne so mikroorganizmi, ki proizvajajo določen uporaben produkt. Tradicionalen primer celičnih tovarn so vinske kvasovke, ki sladkor v grozdju spremenijo v alkohol. Vendar pa celične tovarne na podoben način omogočajo proizvodnjo še vrsto drugih uporabnih produktov.

"Produkcija biogoriv je tipičen primer celičnih tovarn. Bioetanol se trenutno proizvaja tako, da imamo kvasovko, ki uporablja sladkorje iz rastlinskega škroba oziroma saharoze - se pravi koruze ali sladkornega trsa - in iz njih izdeluje bioetanol," pojasnjuje prof. dr. Uroš Petrovič z IJS.

Take celične tovarne so v industrijski rabi že nekaj časa. Ekipa pod njegovim vodstvom pa je razvila nov pristop, ki omogoča natančno določanje genskih elementov in izbiranje poljubnih lastnosti celične tovarne. Tako lahko izdelajo organizem, ki namesto koruze za proizvodnjo biogoriva uporablja celulozo, npr. ostanke iz polj, slamo, koruzne storže ali celo lesno biomaso, ki je ena najbolj dostopnih surovin v Evropi.

"V osnovi imamo različne mikroorganizme, ki vsak zmore določen korak v proizvodnji oz. ima določeno lastnost. Mi pa v bistvu kombiniramo te lastnosti - poiščemo ustrezno kombinacijo genov v vsakem posameznem mikroorganizmu ter jih sestavimo znotraj enega organizma. Tako dobimo celično tovarno, ki je sposobna zelo učinkovite produkcije iz neobičajnih surovin," pojasnjuje Petrovič.

Petrovič je na čelu evropskega konzorcija, ki je sestavljen iz več akademskih raziskovalnih laboratorijev in podjetij, ki se ukvarjajo s celičnimi tovarnami. Prve primerke naprednih celičnih tovarn pričakujejo v roku enega ali dveh let, biorafinerije, ki bi končne produkte proizvajale v industrijskem obsegu in glede na potrebe trga, pa bi po njegovih ocenah lahko dobili v naslednjih sedmih do desetih letih.

"Proizvajati bo mogoče celoten nabor snovi, ki se trenutno proizvajajo s petrokemično industrijo, od bioetanola do biodizla in novih, še drugačnih biogoriv, pa vse do kompleksnih organskih spojin, kot je recimo zdravilo za malarijo artemisinin, ki se ga s kemijskimi metodami na preprost način ne da sintetizirati," pravi Petrovič.

Na izgradnjo takšnih biorafinerij bo sicer vplivala še vrsta drugih faktorjev, na primer cene fosilnih goriv, a načrti na evropski ravni so, da bi prve zagnali že v naslednjih desetih letih.

Priložnosti pa so tudi za Slovenijo. "V Sloveniji je lesna biomasa dostopna, torej surovino imamo, imamo tudi znanje na področju biotehnologije, potem pa je stvar kemijske industrije ali drugih investitorjev, da se odločijo za tovrstno proizvodnjo zanimivih substanc," je prepričan Petrovič.