Дрождите, осеяни с улавящи светлината наночастици, стават много по-ефективни в индустриалния синтез на ценни вещества.
В съвременната индустрия се използват безброй линии от дрождени клетки, които запълват огромни ферментатори и произвеждат необходимите вещества - обикновено от прости захарни молекули. Биосинтезата не изисква високи температури, налягане и други опасни и скъпи техники, често необходими за конвенционалния химичен синтез. От друга страна, значителна част от ресурсите, постъпващи в биореактора, се изразходват неикономически за жизнената активност на самите дрожди и проблемът с повишаването на ефективността на биосинтезата остава спешен.
Нов оригинален подход към този проблем е предложен от разработчици от Харвардския университет, чиято статия е публикувана в списание Nature. Junling Guo и неговите колеги успяха да покрият гъбичните клетки с наночастици от индий фосфид: този полупроводник е в състояние да улавя енергията на слънчевата радиация и да намали консумацията на химични ресурси, използвани за метаболизма на дрождите.
Факт е, че голяма част от биохимичните реакции в клетките протичат чрез посредничеството на коензима NADP. Възстановява се - поема електрон (например в хлоропласти на растенията по време на фоносинтеза) и след това го връща (например по време на фотосинтетичен синтез на глюкоза). Полупроводниковите наночастици всъщност извършват подобен процес: фотоните избиват от тях електрони, които влизат в клетката и стимулират възстановяването на NADP.
Част от храненето с дрожди, по-рано изразходвано за тази задача, може да се използва за индустриално ценен синтез. Това беше потвърдено от експериментите, проведени от авторите в лабораторията: производството на шикимова киселина (основата за получаване на популярния антивирусен агент Tamiflu) от клетки, носещи на повърхността полупроводникови наночастици „слънчеви батерии“, се оказа три пъти по-ефективно от това на обикновените дрожди.
Сергей Василиев
