Californische onderzoekers hebben een cyanobacterie dusdanig verbouwd dat hij 2,3-butaandiol maakt uit zonlicht en koolstofdioxide. En wel voldoende om aan toepassing in de chemische industrie te denken, claimen ze in PNAS.

De opbrengst van 2,38 gram chemicaliën per liter groeimedium is in elk geval een record voor cyanobacteriën oftewel blauwgroene algen, stelt laatste auteur Shota Atsumi van de University of California (Davis).

Dat 2,3-butaandiol wordt door de industrie onder meer ingezet als oplosmiddel en als grondstof voor epoxyharsen. Het verbruik lijkt niet heel groot te zijn, maar dat kan historisch zo zijn gegroeid omdat alternatieven in ruimere mate voorhanden waren. In pricipe lijkt het in elk geval een nuttige chemische bouwsteen te wezen.

Dat Atsumi juist voor deze stof heeft gekozen, heeft echter vooral te maken met de lage toxiciteit voor micro-organismen. 2,3-butaandiol is een natuurproduct. Alleen wordt het voornamelijk aangemaakt door organismen die voor productie op industriële schaal per definitie ongeschikt zijn.

Vandaar dat Atsumi en collega’s de enzymen, die nodig zijn voor butaandiolproductie, bi elkaar zochten in een databank. De bijbehorende codes monteerden ze vervolgens in Synechococcus elongatus PCC7942, een cyanobacterie die zich wèl bij uitstek voor industriële productie leent. Zo bouwden ze een synthetische metabole route in drie stappen, die in de praktijk zeer goed blijkt te functioneren.

Het onderzoek is gesponsord door het Japanse chemieconcern Asahi Kasei, dat nu waarschijnlijk druk bezig is om de productiviteit van de bacteriën dusdanig te verbeteren dat ze écht commercieel interessant worden.

Zelf ziet Atsumi het vooral als een modelsysteem, dat aantoont dat je veel meer met cyanobacteriën kunt doen wanneer je het slim aanpakt.

bron: UC Davis

Onderwerpen