ยีสต์ + แบคทีเรีย = น้ำมันเบนซิน !!

2 Sep

          ห้องสมุดขอนำเสนอผลงานวิจัยใหม่ล่าสุดที่มีการค้นพบว่า ยีสต์กับแบคทีเรีย สามารถนำมาเป็นองค์ประกอบในการผลิตน้ำมันเบนซิน พลังงานทดแทนที่กำลังอินเทรน ในยุคเศรษฐกิจอ่อนแอและราคาน้ำมันที่สูงขึ้นในปัจจุบัน โดยมีเนื้อหาโดยสรุป ในงานวิจัย ดังนี้ 
         
            นักวิจัยค้นพบวิธีผลิตน้ำมันเบนซินจากความร่วมมือกันของจุลินทรียน์สองขนิด ด้วยการใส่ยีนที่ได้จากพืชลงในยีสต์แล้วเลี้ยงร่วมกับแบคทีเรีย ผลที่ได้คือ การอาศัยอยู่ร่วมกันของจุลินทรีย์ทั้งสองจะผลิตสารเมทิลเฮไลด์ (methyl halide) ออกมา ซึ่งนำไปผลิตเป็นน้ำมันเนซินได้ด้วยกระบวนการที่ไม่ยุ่งยากต่อไป
yyyy

          การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากเซลลูโลสที่ได้จากพืชเป็นวิธีที่รู้จักกันดี แต่ยังขาดกรรมวิธีที่มีประสิทธิภาพ คณะวิจัยของ คริสโตเฟอร์ วอยต์ นักชีววิทยาสังเคราะห์จากมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนีย ในเมืองซานฟรานซิสโก ประเทศสหรัฐอเมริกา จึงพยายามหาวิธีที่จะให้จุลินทรีย์รับหน้าที่ดังกล่าวนี้แทนในธรรมชาติทั่วไป พืชและจุลินทรีย์หลายชนิดสร้างเมทิลเฮไลด์ได้เช่นกัน แต่ในปริมาณที่เล็กน้อยเท่านั้น โดยใช้เอนไซม์เมทิลเฮไลด์ทรานส์เฟอเรส (methyl halide transferase, MHT) ซึ่งนักวิทยาศาสตร์รู้จักเอนไซม์ที่ทำหน้าที่ดังกล่าวเพียงไม่กี่ชนิด คณะวิจัยจึงพยายามค้นหาให้มากขึ้น เพื่อให้เอนไซม์ที่มีประสิทธภาพดีที่สุด โดยค้นหาจากฐานข้อมูลดีเอ็นเอของยีนด้วยการสืบค้นข้อมูลของยีนที่ผลิตโปรตีนซึ่งมีส่วนที่เหมือนกับโปรตีนของเอนไซม์ MHT ตั้งแต่ 18 เปอร์เซ็นขึ้นไป จากนั้นให้บริษัทผู้สังเคราะห์ดีเอ็นเอผลิตยีนที่ได้จากการสืบค้นจำนวน 89 ยีน แล้วใส่ยีนที่สังเคราะห์ได้ลงในโครงสร้างยีนของแบคทีเรีย เพื่อค้นหาว่ายีนชุดใดที่ผลิตเมทิลเฮไลด์ได้ในปริมาณมากที่สุด ซึ่งพบว่ายีนที่ต้องการนั้นเป็นยีนจากต้น Batis maritima (หรือเรียนกว่าต้น turtleweed หรือ saltwort)2-4
          คณะวิจัยใส่ยีนที่พบนี้ลงในยีสต์ เพื่อให้ได้สายพันธุ์ของยีสต์ที่ผลิตสารเมทิลเฮไลด์ได้ในในปริมาณมาก แต่ความยุ่งยากยังไม่จบเท่านั้น นักวิจัยยังต้องหาสิ่งมีชีวิตที่ย่อยสลายเซลลูโลสให้มีขนาดโมเลกุลเล็กลง เพื่อให้ยีสต์นำไปแปลงสภาพต่อเพื่อให้ได้สารตั้งต้นสำหรับเอนไซม์ MHT ทั้งนี้จุลินทรีย์ส่วนใหญ่ที่ย่อยสลายเซลลลูโลสได้นั้น มีการเติบโตช้าและทำงานได้ดีเฉพาะในช่วงอุณหภูมิสูงเท่านั้น นักวิจัยจึงพยายามค้นหาสิ่งมีชีวตที่มีอัตราการเติบโตเท่ากับยีสต์และอาศัยอยู่ในช่วงอุณหภูมิที่ยีสต์ชอบ นั่นคือประมาณ 30 องศาเซลเซียส หลังจากใช้เวลาค้นหาจากงานวิจัยที่ตีพิมพ์แล้ว นักวิจัยก็ค้นพบแบคทีเรียที่ต้องการคือ Actinotalea fermentans ซึ่งเป็นแบคทีเรียที่แยกได้จากแหล่งฝังกลบขยะในประเทศฝรั่งเศสในช่วงทศวรรษที่ 1980 (พ.ศ. 2523-2532) โดยแบคทีเรียชนิดนี้จะปล่อยสารอะซิเตตออกมา ซึ่งถ้าเลี้ยงแบคทีเรียชนิดนี้จะปล่อยสารอะซิเตตออกมา ซึ่งถ้าเลี้ยงแบคทีเรียชนิดนี้เพียงชนิดเดียว ไม่นานนักแบคทีเรียก็จะตายไปเพราะสารพิษที่ปล่อยทิ้งออกมานี้ แต่ยีสต์ใช้อะซิเตตเป็นแหล่งอาหารได้

          คณะวิจัยของคุณวอยต์จึงสร้างทีมคู่หูของจุลินทรีย์ที่สมบูรณ์แบบได้นั่นคือ แบคทีเรีย A. fermentans จะเปลี่ยนเซลลูโลสให้เป็นอะซิเตต จากนั้นยีสต์ที่ตัดต่อพันธุกรรมซึ่งใส่ยีนจากพืชแล้ว จะเปลี่ยนอะซิเตตให้เป็นเมทิลเฮไลด์ในสภาวะที่ใช้อุณหภูมิต่ำ ซึ่งสามารถนำเมทิลเฮไลด์ไปผลิตเป็นน้ำมันเบนซินได้ต่อไป ในขณะนี้ นักวิจัยพยายามเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตเมทิลเฮไลด์ใด้มากขึ้น ด้วยการพยายามปรับปรุง6690-attachmentยีนของยีสต์ให้นำอะซิเตตไปผลิตเป็นสารตั้งต้นของเอนไซม์ MHT ให้ได้ดีขึ้น การผลิตเมทิลเฮไลด์ด้วยวิธีนี้อาศัยการลงทุนที่ไม่มากนัก โดยการประมาณว่า ถ้าพัฒนาระบบให้มีประสิทธิภาพได้เท่ากับที่เปลี่ยนน้ำตาลให้เป็นเอทานอลแล้ว นักวิจัยเชื่อว่าการผลิตน้ำมันเบนซินจากยีสต์และแบคทีเรียนี้ จะมีต้นทุนต่ำกว่าการผลิตน้ำมันเบนซินจากน้ำมันอย่างแน่นอน

          ต้องยกย่องในความพยายามครั้งนี้ และนัเบเป็นการแสดงให้เห็นถึงรูปธรรมของการใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีชีวภาพอย่างแท้จริง

http://www.eurekalwet.org/pup_releases/2009-04/src-hpn042409.php

ข้อมูลอ้างอิงจาก : นิตยสาร UPDATE สาระทันยุคเพื่อคนทันสมัย ปีที่ 24 ฉบับที่ 262 กรกฎาคม 2552

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: