تولید مخمر با مقاومت بالا در برابر اتانول با همکاری محققان ایرانی

به گزارش سرویس علمی ایسنا، مخمر معمولا برای تبدیل ذرت و سایر مواد گیاهی به سوخت زیستی مانند اتانول مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ اما غلظت بالای اتانول می‌تواند برای مخمر سمی باشد که این مسئله ظرفیت تولید سویه‌های مختلف مخمر را در صنعت محدود کرده است. سمی بودن تنها مشکل اساسی در تولید مقرون به‌صرفه سوخت‌های زیستی محسوب می‌شود.
محققان بخش مهندسی شیمی موسسه فناوری ماساچوست (MIT) با همکاری موسسه تحقیقات زیست پزشکی Whitehead راه جدیدی را برای تقویت تحمل مخمر در برابر اتانول از طریق تغییر ترکیب محیط کشت که مخمر در آن رشد پیدا می‌کند، یافته‌اند.
اتانول و سایر الکل‌ها قادر به مختل کردن غشاء سلولی مخمر و در نهایت نابود کردن سلول هستند؛ محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) در تحقیقات خود دریافتند که اضافه کردن پتاسیم و یون‌های هیدروکسید به محیط کشت که مخمر در آن رشد می‌کند، به سلول‌ها برای جبران آسیب‌دیدگی غشاء کمک می‌کنند.

تقویت کننده دفاعی سلول
این پروژه با جستجوی یک یا گروهی از ژن ها که قادر به دستکاری و افزایش تحمل مخمر در برابر اتانول باشند، آغاز شد که این رویکرد چندان موفق نبود؛ در ادامه تحقیقات، تغییر محیط کشت مخمر مورد بررسی قرار گرفت که با نتایج قابل توجهی همراه بود. با تقویت محیط مخمر با کلرید پتاسیم و افزایش اسیدیته (pH) از طریق پتاسیم هیدروکسید، میزان تولید اتانول افزایش پیدا کرد.
بررسی‌ها نشان داد که این تغییرات بر مسیر بیوشیمیایی مورد استفاده مخمر برای تولید اتانول اثر نداشته و در عوض، شیب غشاء الکتروشیمیایی – تفاوت در غلظت یون‌ها در داخل و خارج غشاء – را تحت تأثیر قرار می‌دهد؛ با تقویت این شیب، مقاومت مخمر در برابر شرایط سخت‌تر افزایش پیدا کرده و تولید ادامه پیدا می‌کند.
با ایجاد این تغییرات، محققان قادر به افزایش 80 درصدی تولید اتانول توسط مخمر شدند؛ این روش با سویه‌های مخمر تجاری و سایر انواع الکل مانند پروپانول و بوتانول – که برای مخمر سمی‌تر هستند – نیز کارایی دارد.
نتایج این دستاورد که در مجله Science منتشر شده است، تأثیر قابل توجهی در تولید سوخت زیستی صنعتی خواهد داشت.

خبرگزارى دانشجويان ايران (ايسنا)