Tayler İrvinq, Toronto Universiteti tərəfindən

Stephanie Baum tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Soldan sağa: Konnor Bowers (ChemE MASc 2T5), İan Qois (ChemE Ph.D. tələbəsi) və professor Kris Louson (ChemE) bakterial fermentasiya yolu ilə tullantılardan kommersiya baxımından dəyərli yağ turşuları istehsal etməyi hədəfləyən komandanın üç üzvüdür. Müəllif: Inderjeet Bajwa

Toronto Universitetinin Kimya Mühəndisliyi və Tətbiqi Kimya Bölməsinin tədqiqatçıları müəyyən bakteriya ştammlarının iqtisadi cəhətdən dəyərli kimyəvi maddələr dəstini necə istehsal etdiyi ilə bağlı əsas kəşf ediblər və bu da yeni, daha dayanıqlı istehsal metodlarına yol açır. Nature Microbiology jurnalında dərc olunan bu tapıntı, təmizləyici məhsullardan tutmuş kosmetikaya və qida əlavələrinə qədər hər şeydə istifadə olunan molekullar ailəsinin bu gün olduğu kimi palma yağından deyil, bakterial fermentasiya yolu ilə necə əldə edilə biləcəyini göstərir.

Komandaya rəhbərlik edən professor Kris Louson deyir: “Burada hədəf aldığımız kimyəvi maddələr orta zəncirli karboksilik turşular (MCCA) və ya orta zəncirli yağ turşuları (MCFA) kimi tanınır. Onlar altı-on iki karbon atomu uzunluğundadır və hər cür məhsulda istifadə olunur: kənd təsərrüfatı yemləri, kosmetika, antimikroblar, səthi aktiv maddələr və daha çox. Onların qlobal bazarı təxminən 3 milyard dollardır.”

Loson deyir ki, hazırda MCFA-lar əsasən xurma meyvəsinin toxumlarından hazırlanmış xurma ləpəsi yağından istehsal olunur. Palma yağı, ümumiyyətlə, pis nüfuza malikdir: onun istehsalı meşələrin qırılması, biomüxtəlifliyin itirilməsi və digər ekoloji problemlərlə geniş şəkildə əlaqələndirilir.

Bundan əlavə, palma ləpəsi yağı toplu mal kimi satıldığı üçün Louson onun davamlı idarə olunan plantasiyalardan qaynaqlanıb-qaynaqlanmadığını izləməyin çətin ola biləcəyini deyir.Toronto Universitetinin Mühəndislik Qrup təcrübələri asetat-laktat nisbətinin A. caccae və P. alactolyticus-da karboksilik turşu profilinə, böyüməyə və laktatın istifadəsinə təsirini göstərir. Kredit: Nature Microbiology (2026). DOI: 10.1038/s41564-026-02320-8

Lawson və onun komandası, MCFA istehsalı üçün alternativ metodlar inkişaf etdirməyi hədəfləyən dünyanın bir çox qrupu arasındadır.

“Bəzi qruplar, məsələn, genetik modifikasiya olunmuş E. coli və ya maya kimi model sənaye mikroblarından istifadə edərək MCFA-lar istehsal etməyə çalışıblar”, deyə Louson bildirir. “Lakin bu proses bahalıdır və adətən bitkilərdən və nişastadan əldə edilən təmizlənmiş şəkərlər tələb edir. Etmək istədiyimiz şey, sadə bir fermentasiya prosesi vasitəsilə təbii olaraq MCFA-lar istehsal edən bakteriya ştammlarından faydalanmaqdır. Bu, mayanın pivə dəmləmə sənayesində şəkəri etanola necə çevirməsinə bənzəyir.”

Lawson və komandasının diqqət yetirdiyi bakteriya növləri zəncirvari uzanan bakteriyalar (CEB) kimi tanınır. Onlar anaerobdur, yəni yalnız oksigensiz şəraitdə, məsələn, dərin yeraltı və ya hətta insan həzm sistemində inkişaf edirlər.

CEB-lər, mürəkkəb üzvi tullantıların parçalanmasına kömək edən digər bakteriyalarla əməkdaşlıq edərək, səkkiz karbon atomuna qədər MCFA istehsal edə bilir. Qarğıdalı nişastası kimi yüksək dərəcədə təmizlənmiş qidaya ehtiyac duymadıqları üçün, əks halda tullantı kimi atıla biləcək materiallardan yüksək dəyərli MCFA istehsal etmək imkanı yaradırlar.

Misal üçün, Louson və onun komandası onlara Torontonun Yaşıl Zibil Proqramı vasitəsilə toplanan qida tullantıları və süd tullantıları kimi aqro-ərzaq sektorundan gələn əlavə məhsulların verilməsini araşdırırlar .

Amma əvvəlcə komanda əsas məhdudiyyəti aradan qaldırmalıdır: CEB-lər yüksək dəyərli MCFA-lar istehsal edə bilsələr də, həmişə bunu etmirlər.

Bakteriyaların məhsulu niyə dəyişdirdiyini aşkar etmək

Lawson deyir: “Onların istehsal etmələrini istədiyimiz şey, səkkiz karbon atomundan ibarət və ən yüksək dəyərli MCFA-lardan biri olan oktan turşusudur, xüsusən də palma ləpəsi yağında bu qədər maddə olmadığı üçün. Lakin bu CEB-ləri yetişdirərkən tez-tez rast gəldiyimiz şey, onların əvəzinə butirat adlanan daha az dəyərli dörd karbonlu molekul istehsal etməsidir. Onların hansı məhsulu istehsal edəcəyi özlərini tapdıqları şəraitdən asılıdır və indiyə qədər ümumiyyətlə bunu proqnozlaşdırmaq mümkün olmayıb.”

Yeni məqalədə Louson və onun komandası – doktorantura tələbəsi İan Qoys, bu yaxınlarda məzun olan Konnor Bouers, doktoranturadan sonrakı təqaüdçü Byung-Chul (Roy) Kim və tədqiqatçı alim Rob Flick – butiratdan daha çox oktan turşusu istehsalına üstünlük verən metabolik və biokimyəvi mexanizmləri ətraflı təsvir edirlər.

Məqalədə, CEB-lərin qidalandığı üzvi molekullardan ikisi olan laktatın asetata nisbətinin onların yaratdığı məhsulların karbon zəncirinin uzunluğunu necə idarə etdiyinə dair metabolik model və biokimyəvi dəlillər təqdim olunur.

Komandanın digər əsas töhfəsi, fermentasiya prosesində CoA transferaza (CoAT) kimi tanınan bir fermentin rolunu izah etməkdir.

“Bəzi bakteriyalar təbii olaraq səkkiz karbon atomuna qədər MCFA istehsal edə bilsə də, əksər mikroblar dörd karbonlu molekullarda dayanır”, – deyə Louson bildirir.

“Göstərdiyimiz odur ki, daha uzun molekullar yaradan bakteriyalarda onların CoA transferazası fərqlidir. O, artıq altı və ya səkkiz karbon atomundan ibarət olan sələflərə təsir göstərə bilər, halbuki butirat kimi yalnız dörd karbonlu molekullar yaradan orqanizmlərdə fermentin bunu edə bilməyən fərqli bir versiyası var.”

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Ölçülənə bilən və dayanıqlı MCFA istehsalına doğru

Louson deyir ki, CEB-lərin istehsal etdiyi məhsula təsir edən amillərin və mexanizmlərin daha yaxşı başa düşülməsi tədqiqatçılara istehsallarını aşağı dəyərli məhsullar əvəzinə yüksək dəyərli məhsullar üçün optimallaşdıran sistemlər hazırlamağa imkan verəcək.

Əslində, o və komandası artıq bu iş üzərində işləyirlər və son tədqiqat onların CEB-lər haqqında son nəşrlərindən yalnız biridir.

ACS Sintetik Biologiya jurnalında doktorant tələbə Ethan Agena ilə birlikdə dərc olunmuş başqa bir məqalədə Louson və komandası, CEB-ləri manipulyasiya etmək və doqquz-on iki karbon diapazonunda daha uzun MCFA-lar istehsal etməyə imkan verən yeni genetik alətləri təsvir edirlər.

Komandanın dərc üçün təqdim etdiyi və bioRxiv preprint serverinə yerləşdirdiyi üçüncü bir məqalə , bakteriyaların yetişdirilməsi və onlardan məhsulların yığılması üçün yeni bir bioproses sistemi təklif etməklə sistemin sənaye səviyyələrinə qaldırılmasına yönəlmişdir. Bu məqaləyə ChemE doktorantları Diana Dyussekenova və Jasmeen Parmar rəhbərlik etmiş və professor Jay Werber ilə əməkdaşlıq çərçivəsində hazırlanmışdır.

“Əgər bu kimyəvi maddələri açıq bazarda satmaq istəyiriksə, bu mikrobları MCFA-ları geniş miqyasda və rəqabətli qiymətə istehsal edən tam inteqrasiya olunmuş bioreaktor prosesində yerləşdirə biləcəyimizi göstərməliyik”, – deyə Louson bildirir.

“Düşünürik ki, bu kəşflər bunu edə biləcəyimizi göstərir. Həmçinin prosesimizin daha davamlı olması da var ki, bu da, xüsusən də etik mənbəli maddələrə diqqət yetirən müştərilər üçün əla satış nöqtəsidir. Bu yeni yolun potensialı bizi çox həyəcanlandırır.”

Nəşr detalları

Ian M. Gois və digərləri, Zəncirvari uzanan bakteriyalarda asetat istifadə strategiyası butiratı orta zəncirli karboksilat istehsalına qarşı müəyyən edir, Nature Microbiology (2026). DOI: 10.1038/s41564-026-02320-8

Ethan M. Agena və digərləri, Biparental Metilasyon-Konjugasiya Sistemindən İstifadə Edərək Clostridium kluyveri -də Plazmid Əsaslı İfadənin Təmin Edilməsi , ACS Sintetik Biologiya (2026). DOI: 10.1021/acssynbio.5c00788

Diana Dyussekenova və digərləri, Mənbədən Ayrılmış Üzvi Maddələrdən Orta Zəncirli Karboksilatların Uzunmüddətli İstehsalı və Bərpası, bioRxiv (2026). DOI: 10.64898/2026.03.25.714070