BITKILERDEN BIYOMALZEMELER VE BIYOYAKIT ÜRETMEK IÇIN YENI SENTETIK BIYOLOJI ARAÇLARI
Michigan Eyalet Üniversitesi’nden bilim insanları, bitkilerden yüksek değerlikli bileşiklerin üretilmesi için sentetik biyoloji araçları geliştirdiler. Çalışma Nature Communications dergisinde yayınlandı.
Terpenoidler bitkilerde en büyük doğal ürün sınıfını oluşturur ve insanlar tarafından binlerce yıldır kullanılmaktadır. Terpenoidler için modern uygulamalar, ilaçlardan, kokulardan, nutrasötiklerden, biyopestisitlerden kimyasal hammaddelere kadar geniş bir yelpazededir. Bununla birlikte, endüstriyel ölçekli üretim bağlamında, terpenoidlerin bitkideki birikimi oldukça düşüktür. Doğal terpenoidleri izole ettiğimiz bazı yabani bitki türleri de tehlikeye girmiştir. Sentetik Biyolog / Biyokimyacı Radin Sadre; “Bitkilerden sürdürülebilir şekilde, yüksek değerlikte terpenoid biyomalzemeler üretmek için yeni stratejiler araştırdık.”
Yeni sentetik biyoloji araçları, bitki yapraklarında, hem terpenoidlerin hem de biyoyakıt kaynağı olan yağın üretilmesine izin verir. Bitkiler normalde yapraklarda çok miktarda yağ biriktirmez. Araştırmacı Christoph Benning’in bitkisel yağlar ve lipitler üzerindeki çalışması, yapraklardaki yağ içeriğini arttırmak için bir temel oluşturmaktadır. Yağ, bitki hücrelerinde proteinlerle kaplı bir lipit tabakası ile çevrili küçük lipid damlacıkları içinde depolanır. Çalışma, genişleyen ikonlipid damlacıklarının kendilerinin terpenoid üretimi için hizmet edebileceğini gösterdi. Normal olarak, terpenoid biyosentezi, bitki hücrelerinin içindeki belirli bölgelerde meydana gelir.
Farklı terpenoid sentez adımlarının lipit damlacıklarına hedeflenmesi, terpenoidlerin verimli bir şekilde üretilmesini sağlar. Deneyler tütün bitkisinin yakın akrabası Nicotiana benthamiana’da laboratuvar ölçeğinde yapıldı. Ancak, nihai amaç, endüstriyel olarak uygun terpenoidlerin, yüksek verimli biyokütle ürünlerinde üretilmesidir.
Bu sistemin bir başka özelliği de terpenoidlerin lipid damlacıklarına sıkışmış olmasıdır. Bu bulgu, gelecekte işlenmiş biyokütle mahsullerinin endüstriyel olarak işlenmesi için faydalı olabilir.
Sadre, “Laboratuvardaki bitki hücrelerini açtıktan sonra, terpenoidlerle eşzamanlı olarak lipit damlacıklarını (temel olarak, yağ) kolayca toplayabiliriz. Her ikisinin de birlikte kullanılabildiği birçok uygulamayı, örneğin parfümlerdeki ya da özel biyoyakıtlardaki belirli “uçucu yağları” görebiliyorum. ”
“Ayrıca işlem, daha saf bileşiklerin gerekli olduğu uygulamalar için terpenoidleri yağdan ayırabilir.” Kaynak : Chemical Today Magazine