Nova biosintetična pot bi lahko razširila proizvodnjo visokovrednih olj na biološki osnovi

Znanstveniki so odkrili novo biosintetično pot v semenih Orychophragmus limprichtianus, rastlinske vrste, ki proizvaja redke in dragocene maščobne kisline, s čimer bi lahko razširili zmogljivost za proizvodnjo visokovrednih olj na biološki osnovi, ki se uporabljajo v industrijskih aplikacijah, kot so maziva. Odkritje, podrobno opisano v nedavni študiji, objavljeni v Science Advances, uvaja novo metodo za proizvodnjo dolgovečnih keto-hidroksi maščobnih kislin, zlasti tistih, ki se gibljejo od dolžine ogljikove verige C24 do C28, ki jih je trenutno težko sintetizirati s konvencionalnimi sredstvi.

Raziskovalna skupina, ki ima sedež v Centru za napredno bioenergijo in inovacije v bioproduktih (CABBI), je za analizo lipidne sestave semen O. limprichtianus uporabila kombinacijo naprednih analitičnih tehnik, vključno z tanko slojno kromatografijo (TLC), plinsko kromatografijo-masno spektrometrijo (GC-MS) in tekočinsko kromatografijo-masno spektrometrijo (LC-MS).

Nadaljnja raziskava biokemičnih mehanizmov, ki so podlaga za sintezo teh maščobnih kislin, je raziskovalce pripeljala do osredotočanja na dva ključna enzima: maščobno kislino elongazo 1 (FAE1) in 3-ketoacil-CoA reduktazo (KCR1).

Za potrditev svojih ugotovitev so raziskovalci rekonstruirali identificirano biosintetično pot v konstruiranem gostitelju oljnih semen. Ta uspešna rekonstrukcija je potrdila funkcijo encimov v živem organizmu in pokazala izvedljivost uporabe te poti za proizvodnjo visokokakovostnih olj v drugih rastlinskih ali mikrobnih gostiteljih.

Implikacije tega odkritja presegajo akademsko zanimanje, saj predstavlja obetavno pot za razvoj bolj robustnega orodja za sintetično biologijo, prilagojenega industrijskim aplikacijam. Z uporabo edinstvenih zmogljivosti O. limprichtianus lahko znanstveniki zdaj raziskujejo nove načine za inženiring rastlin ali mikrobov za proizvodnjo specifičnih vrst bio-oljev, ki izpolnjujejo zahteve različnih sektorjev, vključno s proizvodnjo, prevozom in obnovljivo energijo.

Njihove ugotovitve poudarjajo pomen raziskovanja nekonvencionalnih bioloških sistemov za odkrivanje novih poti, ki bi lahko podprle naraščajoče povpraševanje po trajnostnih, bioloških materialih. Raziskovalna skupina vključuje posameznike z različnimi ozadji, vključno s Sadie Harley, ki ima diplomirano diplomo iz živilskih znanosti in ekologije in prinaša izkušnje iz laboratorijev za mikrobiologijo in farmacevtske industrije. Robert Egan, še en prispevek, združuje strokovno znanje iz matematične biologije z magisterijom v kreativnem pisanju, kar ponuja edinstven pogled na znanstveno komunikacijo. Skupaj prispevajo k interdisciplinarnosti sodobne biotehnološke raziskave.

Medtem ko se globalni potis k trajnosti intenzivira, odkrivanja, kot je ta, ponujajo oprijemljive rešitve za zmanjšanje odvisnosti od fosilnih goriv in spodbujanje inovacij v zeleni kemiji. Z nadaljnjimi raziskavami in razvojem bi lahko novo opredeljena biosintetična pot postala temeljni kamen v širitvi biogospodarstva, ki bo utrl pot za učinkovitejše in okolju prijaznejše proizvodne procese.