Результаты представлены в издании «Теоретическая и прикладная экология».
Для ликвидации отрицательного антропогенного воздействия на природу, например, разливов нефти и нефтепродуктов, используют поверхностно-активные вещества (ПАВ) — сурфактанты. Это химические соединения, которые уменьшают поверхностное натяжение между двумя фазами, такими как воздух и жидкость.
Сурфактанты позволяют создавать эмульсии из воды и жиров, благодаря этому они облегчают вымывание загрязнений различного происхождения и широко используются в моющих средствах (стиральных порошках, «антижирах» и так далее), косметической и пищевой промышленностях.
В нефтегазовой отрасли они применяются для увеличения нефтеотдачи из уже прошедших первичную и вторичную процедуру добычи пластов, рассказали ученые Вятского государственного университета.
По их словам, одними из наиболее эффективных сурфактантов являются рамнолипиды, имеющие «голову» из сахара рамнозы и один или несколько «хвостов», образованных жирными кислотами.
В природе самый эффективный производитель рамнолипидов — условно-патогенная для человека бактерия синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa), возбудитель ряда внутрибольничных инфекций, размножающийся на раковинах и предметах ухода, добавили в вузе.
Даже для здорового человека прямой контакт с этой грамотрицательной аэробной бактерией может привести к неприятным последствиям. Из-за этого актуальным является создание генно-инженерных продуцентов, безопасных для человека и имеющих высокую производственную эффективность.
Коллектив ученых ВятГУ предложил обезопасить производство рамнолипидов «генноинженерным» путем: для этого в непатогенные для человека микроорганизмы были встроены участки генома синегнойной палочки, отвечающие за биосинтез этих соединений.
Мы поместили в организм намного менее опасной для человека бактерии Pseudomonas viridiflava гены rhlAB, отвечающие за выработку рамнолипидов. Это было сделано с помощью плазмид: небольших «колечек» ДНК, которые клетки прокариот «читают» вместе с основным генетическим материалом, — сообщил один из авторов работы, проректор по науке и инновациям ВятГУ Сергей Литвинец.
Как рассказал ученый, сурфактанты биологического происхождения набирают популярность по причине того, что их использование лишено ряда недостатков, присущих традиционным поверхностно-активным веществам. Они обладают высокой эмульгирующей способностью, являются природными соединениями и способны к биоразложению.
Наибольшую эффективность в синтезе рамнолипидов проявил генноинженерный продуцент на основе родственной синегнойной палочке непатогенной псевдомонады. Продуцент показал очень высокий выход целевого продукта, а в дальнейшем его продуктивность будет еще увеличена за счет подбора оптимальных условий культивирования.
В будущем специалисты намерены коммерциализировать усовершенствованные микроорганизмы для производства биосурфактантов с целью внедрения безопасных природоподобных эмульгаторов в различные отрасли промышленности.
Разработка осуществляется в рамках реализации стратегического проекта «Технологии здоровья» программы развития «Приоритет-2030».
