Чтобы преодолеть такие ограничения, совместная исследовательская группа POSTECH и Сеульского национального университета разработала новый микроорганизм, который они назвали Vibrio sp. dhg. В своем исследовании они успешно продемонстрировали, что Vibrio sp. dhg может быть многообещающей микробной платформой для биопереработки бурых макроводорослей, которая может заменить биомассу крахмальных культур.
Были предприняты постоянные усилия по изучению использования непищевой биомассы, и бурые макроводоросли были предложены в качестве альтернативного сырья. Бурые макроводоросли растут в два-три раза быстрее, чем крахмальные культуры, и для их роста требуется только свет и морская вода.
Хотя их едят только в нескольких странах, таких как Корея, в большинстве стран их не едят. Из-за этих преимуществ они кажутся разумной альтернативой. Однако не существовало промышленных микроорганизмов, которые могли бы легко метаболизировать полисахариды, такие как альгиновая кислота, в водорослях, и было трудно разработать процесс использования водорослей в качестве биомассы.
Для решения этой проблемы проф. Гё Ёль Чон и его команда исследователей из POSTECH и Prof. Сан У Со и его исследовательская группа в Сеульском национальном университете успешно разработали новый микроорганизм, Vibrio sp. dgh, который может быстро метаболизировать альгиновую кислоту в водорослях, и методы генной инженерии, оптимизированные для этого нового микроорганизма, на основе анализа omics.
Кроме того, им удалось разработать процессы биопереработки, которые непосредственно производят этанол (биотопливо), 2,3-бутандиол (сырье для пластмасс), ликопин (физиологически активное вещество) и другие различные химические продукты, искусственно изменяя метаболический путь Vibrio sp. dhg.
В частности, новый искусственный микроорганизм, который они обнаружили, имеет много преимуществ и дает большие надежды на его использование в будущем. Например, Vibrio sp. dhg может использовать не только бурые макроводоросли в качестве биомассы, но и другую разнообразную биомассу более эффективно, чем обычные промышленные микроорганизмы (E. coli, дрожжи). Кроме того, их скорость роста в два раза выше, и они быстрее конвертируют биомассу.
Следовательно, ожидается, что он будет использоваться для повышения эффективности процесса микробной ферментации с использованием не только водорослей, но и обычной биомассы на основе глюозы.
Проф. Юнг, возглавлявший исследовательскую группу, объяснил: «Обнаруженный нами микроорганизм Vibrio sp. dhg может быстро метаболизировать источники углерода, полученные из водорослей.
Таким образом, его можно использовать для производства экологически чистых химикатов с добавленной стоимостью. Кроме того, он может преобразовывать сырье в химические вещества с высокой добавленной стоимостью исключительно быстрее, чем существующие промышленные микроорганизмы. Таким образом, мы ожидаем, что это значительно повысит эффективность и экономическую целесообразность процесса микробной ферментации, который был изучен во всем мире."