Mavi pigment, tekstil endüstrisinin boyamasına yardımcı olmak için mühendislik mantarından elde edilir.
Normal şartlar altında, temel bilimsel araştırmaların sonuçları, halka hemen piyasaya sürülebilecek ürünlerden hala birkaç adım uzaktadır, ancak ara sıra fırsatlar erken ortaya çıkar. Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı'nın Ortak Biyoenerji Enstitüsü'nden (JBEI) bir ekip buna bir örnektir. Ekip, mikrobiyal bazlı biyolojik üretimi incelerken kullanıma hazır bir düşünme yöntemi kullandı ve indigoidin adı verilen mavi pigmentler için çevre dostu bir üretim platformu geliştirdi. Sentetik indigo (denim ve diğer birçok öğeyi renklendirmek için tüm dünyada kullanılan bir boya) gibi, canlı doygun tonlar benzerdir.
JBEI'nin ana mühendislik ekibini yöneten baş araştırmacı Aindrila Mukhopadhyay şunları söyledi: Başlangıçta indigo bitkilerden çıkarıldı ve şu anda kullanılan indigoların çoğu sentezlendi.Bu işlemler verimli ve ucuzdur, ancak genellikle toksik kimyasallar gerektirir ve çok fazla tehlike üretirler. atık. Araştırma yoluyla, artık ham öncüller yerine ucuz ve sürdürülebilir karbon kaynakları kullanan mavi pigmentler üretmenin etkili bir yolu var.Şimdiye kadar, platform ticari pazarı genişletmek için birçok sözü yerine getirdi. . Daha da önemlisi, bu pazarların, bilim adamlarının arz etmeyi umduğu şeyler için halihazırda önemli bir talep var.
Ekip, tekstil endüstrisindeki birçok büyük paydaşla görüştükten sonra, müşterilerin geleneksel boyaların etkisinin daha fazla farkına vardıkça, birçok şirketin daha sürdürülebilir pigment kaynakları için istekli olduğunu keşfetti. Toplum değişiyor gibi görünüyor.İnsanlar günlük ürünleri daha iyi üretmek istiyor. JBEI'nin yapmaya çalıştığı tam da bu. Biyolojik sistemlerden aletler kullanarak, mühendislik biyolojik platformu çok iyi çalışıyor. Hikaye, araştırma ekibinin Rhodosporidium adlı toleranslı bir mantarın ribozomal olmayan peptid sentazı (NRPS'ler) nasıl ifade ettiğini test etmeye başladığında başladı.
NRPS'ler, bakteriler ve mantarlar tarafından önemli bileşikleri bir araya getirmek için kullanılan büyük ölçekli enzimlerdir.Bilim adamları, mantar NRPS ekspresyon yeteneğini test etmek için genomlarına bakteri NRPS'yi yerleştirdiler. İki amino asit molekülünü dönüştüren bir NRPS türü seçtiler. Gerinim mühendisliğinin çalışıp çalışmadığına karar vermeyi kolaylaştıran Indigo (bir tür mavi) çok basittir, gerçekleştiğinde kültür maviye döner. Bu deneyde, indigo araştırma ekibinin ana ilgi alanı değildi. Bunun yerine, odak noktası daha büyük resimdir: Biyoyakıtlar gibi değerli organik bileşikler için biyosentetik üretim yolları oluşturmak için bu enzimlerin montaj hattı işlevlerinin nasıl kullanılacağını keşfetmek.
Ve mantarın bu bileşiklerin üretimi için iyi bir konakçı türü temsil edip etmediğini değerlendirmek için, ancak genetiği değiştirilmiş türler yetiştirildiğinde ve mavi kültür görüldüğünde, araştırmacılar inanılmaz bir şey olduğunu biliyorlar. Litre başına biyoreaktör kültüründe, mavi çiçek olarak adlandırılan çivit mavisi pürinin ortalama gücü 86 gramdır ve verimi şimdiye kadar bildirilen en yüksek miktardır (JBEI ekibi dahil diğer araştırma grupları farklı Konakçı mikroorganizmalar indigosin sentezler). Daha da önemlisi, rekor kıran verim, sürdürülebilir bitki materyallerinden besinlerin ve öncüllerin yetiştirme sürecine kullanılmasıyla elde edilir.
Önceki yöntem daha pahalı bir yatırım gerektiriyordu, ancak üretilen indigosit miktarı mevcut miktarın yalnızca yaklaşık onda biri kadardı. Araştırma, indidinin potansiyel uygulamalarına ek olarak, diğer nrps'ler için herhangi bir tek üründen daha değerli olan potansiyel bir üretim yolu sağlama ilk amacına da başarıyla ulaştı. Bu karmaşık enzimlerin birden çok alt birimi vardır ve her alt birim, daha küçük molekülleri bileşikler halinde bir araya getirme sürecinde benzersiz ve öngörülebilir bir rol oynar. JBEI ve ötesindeki bilim adamları, şu anda üretimi zor olan gelişmiş biyolojik ürünler üretmek için enzimler tasarlamak üzere NRPS'lerin Lego blok benzeri işlevlerini kullanmaya isteklidir. En büyük zorluk, bu enzimi verimli bir şekilde ifade edecek bir mikroorganizma bulmaktır ve bu konakçı, bu talebi karşılamak için büyük bir potansiyele sahiptir.
