«Апельсины из грибов» или Душистые вещества и генноинженерная технология

Наткнулась на статью про микробиологическое производство ароматических веществ. Вот она. Хочу высказаться про опасения насчет того, что  скоро скоро,  дрожжи вытеснят и заменят маленьких фермеров. Сейчас выпью еще чаю и напишу про это со ссылками, но если коротенько: дрожжи не продуцируют «эфирное масло» или набор веществ, который «идентичен экстракту», нини. Как правило, они производят белок: фермент, который делает душистое вещество из предшественника, который добавляют в культуральную среду. И этой «революции а науке» — нуу не сто лет в обед, но уже много)  Впихнуть кусок чьей-то ДНК в дрожжей или бактерию — очень рутинный метод генной инженерии. (хочется написать: «сама так сто раз делала» ))) Кстати, например антигены для некоторых прививок именно так и делают: впихивают в дрожжи кусок ДНК вируса гепатита, (например), получают безопасный кусок белка оболочки вируса, впихивают его в количестве 2-3 тонны (шучу) в человека, получают имунный ответ. Или даже саму бактерию впихивают в человека, а она в нем продуцирует кусок вируса, на который формируется имунный ответ. Это я к тому, что не ново это уже довольно давно. Давайте теперь разберемся, что и зачем  генные инженеры делают в смысле получения душистых ароматических веществ.

Началось это не вчера, и началось, конечно, применительнок  фармакологии. Из полыни Artemisia annua L. можно извлечь вещество с высокой противомалярийной активностью, но на производство-то полыни не напасешься. Так что еще 10 лет назад стали придумывать как засадить  белки, которые могут сделать это вещество — сесквитерпен-синтазы в дрожжи. Это не так уж просто, там не один белок а несколько, и в культуральную среду нужно добавлять вещества, из которых этот синтез может пройти, но прогресс есть. Нормальная биотехнология, в общем.

Почему я про полынь и сесквитерпены — потому что от них один шаг до цитрусовых сесквитерпенов и монотерпенов, таких, как общеизвестные лимонен, цитронеллол и цитраль.  А вот валенсен, который есть в апельсиновом масле и нуткатон (Нооткатон) — это  как раз сесквитерпены. Вот у Виноградова можно посмотреть формулы и химических родственников этих веществ. Вообще среди разных терпенов куча полезных и нужных молекул!

253_2016_7337_fig1_html
Biotechnological production of limonene in microorganisms - (картинка выше — из этой статьи)  — вот, наверное, один из самых больших обзоров, которые посвящены биотехнологическому получению лимонена. Показательно введение: лимонена дофига получается при производстве цитрусовых соков, но для массового дешевого применения нужен еще более дешевый и масштабный источник. Например, чтобы делать из лимонена растворители.
А вот нункатон получают с помощью ген-модифицированных дрожжей Pichia pastoris.

А вот бактерия Corynebacterium glutamicum с измененным с помощью генной инженерии геномом делает +валенсен. Эту бактерию уже приспособили под производство  нескольких C50 и C40 каротиноидов, так что решили попытаться получить и валенсен. Получилось не сразу (валенсен, как и многие цитрусовые терпены, токсичен для бактерий), перепробовали вставки нескольких разных генов валенценсинтазы  из разных видов апельсина и еще кой-какие манипуляции, в рузальтате — вуаля, титры валенсена в бульоне стали повыше.

А вот, например,  гриб.  Schizophyllum commune (Fries).  Это щелелистник обыкновенный — вид ксилотрофных агариковых грибов из рода щелелистников.

schizophyllum_commune_2_sae_20110812
Так вот, этот щелелистник рассматривают как один из вариантов генноинженерных систем для получения валенсена.

К чему я все это: если открыть статьи и немножко почитать, то становится ясно, что тут речь идет не о волшебном возникновении эфирного масла апельсина из гриба, а об очередном способе производства душистых веществ. Ну вот в свое время ванилин научились делать из лигнина. И научились синтезировать дамаскон. Да, и ванилин и дамаскон есть в натуральных ароматических экстрактах. Но кому нынче интересны экстракты as is?? Относительно небольшому количеству людей. Они и дальше будут им интересны. Наверное. А может быть и нет. Угрожает ли производство порошкового чая чайным плантаторам? А растворимого кофе  — кофейным плантаторам? Вот генноинженерные дрожжи и биотехнологическое производство точно так же угрожает маленьким фермерам.
Мне кажется сейчас вообще идет такое расслоение: с одной стороны есть идея наладить производство дешевого и доступного валенсена и лимонена, отдушивать ими (условно говоря) сок из лимонной кислоты и оранжевого красителя и продать за копейки в количестве миллиарда тонн. С другой стороны по-прежнему есть чудаки, которые хотят пить свежевыжатый сок. И есть люди, которые хотят выращивать апельсины именно для того, чтобы выжать из них сок или сьесть их. Или вырастить курицу на вольном выпасе — это дороже и сложнее в обиходе, можно вырастить меньшее количество птиц, но это будут те самые куры вольного выпаса — альтернатива биомассе с птицефабрик. Альтернатива. Поглотят ли большие процессы все без исключения маленькие? Надеюсь, нет. Но огромное количество, конечно, уже поглотили и поглотят. Увидим. А пока меня продолжают восхищать люди, которые делают своими руками что-то такое, альтернативное: выращивают свои апельсины, выжимают на традиционных прессах оливковое масло, собирают руками шафран, пекут хлеб на разных заквасках. Люблю, когда есть альтернатива. Давайте мне мои «Валенки»!


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

This blog is kept spam free by WP-SpamFree.