Stop een eiwit in uw tank.

In de VS is een E.coli-stam gekweekt die proteïnen kan omzetten in alcoholen. Dat zou micro-algen wel eens een heel stuk geschikter kunnen als biobrandstofleverancier, zo melden James Liao (UCLA) en collega’s op de website van Nature Biotechnology.

Tot nu toe moet de 'algae fuel' helemaal komen uit de lipiden die zo'n alg aanmaakt. Met de eiwitten, die hij van nature natuurlijk ook produceert, kan de brandstofindustrie niet zo veel. Verkoop als diervoeder geldt tot nu toe als de beste optie. Maar er is een grens aan de hoeveelheid algeneiwit die een veestapel kan verstouwen, zeker als algenbrandstof ooit écht mainstream wordt en de productie sterk wordt opgevoerd.

Dat is dan nog een beetje te ondervangen door de algen zò te manipuleren dat ze veel lipiden en weinig eiwitten produceren, maar op die manier groeien ze een stuk minder hard dan ze eigenlijk zouden kunnen.

Vandaar Liao’s idee om van die eiwitten ook biobrandstof te maken. Dat kan door ze af te breken tot losse aminozuren, en die vervolgens te deamineren. De resterende 2-ketozuren zijn dan weer om te zetten in C4- en C5-alcoholen die uitstekend zijn te mengen met benzine.

Van nature zijn bacteriën wel tot zo’n deaminering in staat maar dan alleen om met de vrijkomende aminogroepen meteen weer nieuwe, ándere aminozuren te kunnen maken. Soms gaat dat rechtstreeks via transaminering, soms wordt er eerst ammoniak van gemaakt dat dan even later weer wordt hergebruikt. Wat er precies gebeurt hangt zowel af van het aminozuur dat je afbreek . als van het enzym dat je er voor laat zorgen.

Liao heft aan zijn E.coli dus ten eerste een aantal genen toegevoegd die zorgen dat er zo snel mogelijk wordt gedeamineerd. In de praktijk gaat dat via drie verschillende routes, die na een paar keer transamineren resulteren in een aminozuur dat ammoniak afsplitst.

Tegelijk werden de genen uitgeschakeld, die verantwoordelijk zijn voor het hergebruik van die ammoniak.

De bacterie kan nu niet anders meer doen dan de onbruikbare ammoniak zo snel mogelijk naar buiten werken, waar het mooi kan dienen als meststof voor de algen. Om toch nog aan een verse voorraad aminozuren te komen, worden de eiwitten geïmporteerd die afkomstig zijn van die algen.

Liao claimt dat hij op deze manier 14 van de 20 natuurlijke aminozuren kan laten omzetten in alcoholen. Die kun je dus als brandstof gebruiken, maar ook als basis voor een reeks industriële chemicaliën.

Als eiwitleverancier kun je in plaats van algen bijvoorbeeld ook residu uit de bio-ethanolvergisting gebruiken.

En mocht dit het niet worden, dan heeft Liao ook nog een proces achter de hand om cellulose rechtstreeks om te zetten in isobutanol.

bron: UCLA, Nature Biotechnology

Onderwerpen