Por que as bactérias podem ser a resposta para um futuro sem petróleo

Por que as bactérias podem ser a resposta para um futuro sem petróleo

Chemicals estão ao nosso redor. Eles são cruciais em todos os tipos de indústrias, da agricultura aos alimentos e cosméticos. A maioria das pessoas não pensa muito sobre como esses produtos químicos são fabricados - e certamente muito poucos considerariam a indústria química como contribuinte para a dependência de nossa sociedade em relação ao petróleo. Mas isso é.

Historicamente, o petróleo tem sido usado para desenvolver os produtos químicos necessários para produtos como pesticidas, suplementos alimentares e maquiagem. Embora muitos dos blocos de construção necessários para fazer esses produtos químicos ocorram naturalmente, tentar obter esses materiais naturais e usá-los em processos industriais de larga escala tem se mostrado difícil e caro. Então o petróleo é usado no lugar.

Até recentemente, o petróleo foi visto como uma mercadoria barata que estava disponível em abundância, por isso, o petróleo era perfeito para o uso na indústria química. No entanto, o mundo mudou. Temos agora reconhecem a necessidade de reduzir a nossa dependência do petróleo, a fim de proteger o ambiente e manter a nossa segurança nacional. Há também preocupações com a saúde sobre o uso de petróleo em produtos que comemos e aplicamos aos nossos corpos.

É por isso que os novos métodos avançados para a biotecnologia industrial são tão importantes; eles estão permitindo o uso de células bacterianas modificadas, em vez de petróleo, no desenvolvimento de produtos químicos para serem usados ​​nesses produtos. É importante ressaltar que as bactérias podem ser cultivadas em uma variedade de recursos baratos e renováveis, até mesmo vários tipos de resíduos agrícolas.


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No entanto, a fim de usar as bactérias de forma eficaz - e de uma forma que pode ser ampliada pela indústria - precisamos saber muito mais sobre a biologia celular bacteriana. Somente investigando o maquinário e os processos no coração das células é que podemos aprender a usá-los para desenvolver produtos químicos orgânicos de uma maneira antes inviável para a indústria.

As bactérias amigáveis

Na Universidade de Newcastle Centro de Biologia Celular Bacteriana passamos anos estudando Bacillus subtilis, Uma bactéria que vive tranquilamente no solo ou mesmo no intestino humano. Este organismo e seus parentes são muito bons em fabricar e secretar enzimas que são catalisadores para todo tipo de processos úteis. Isso significa Bacilos já são amplamente utilizados pela indústria, por exemplo, na produção de enzimas que são usadas em pós de lavagem biológicos como proteases (que quebram manchas de sangue, ovo e outras proteínas) ou amilases (que dissolvem o amido).

No entanto, a gama de enzimas que podem segregar eficientemente é muito mais limitada do que gostaríamos. Estudos sobre estruturas e processos fundamentais da bactéria estão agora começando a nos dar a capacidade de projetar as células para secretar uma gama mais ampla de proteínas de diversas fontes.

Isto significa que em pouco tempo Bacilo será usado para fazer todos os tipos de enzimas, incluindo aquelas necessárias na indústria química para substituir os processos atualmente dependentes do petróleo.

Esta é uma grande oportunidade. A indústria europeia de biotecnologia industrial tem um volume de negócios anual estimado em mais de € 60 mil milhões e prevê-se que o mercado global de enzimas industriais seja no valor de US $ 7.1 bilhões por 2018. enzimas para detergentes sozinho para fazer um negócio de bilhões de dólares.

No entanto, continuou a dependência de soluções baseadas em petróleo vai dificultar o crescimento e poderia ter consequências sociais e ambientais significativos. Substituição do petróleo com bactérias terá um impacto real na vida das pessoas.

Algas contra queimaduras solares

Suncream é um bom exemplo. Um dos projetos estamos a trabalhar no Newcastle é desenvolver compostos absorvedor de UV orgânicos a partir de materiais renováveis ​​para ser usado em protetores solares.

Os danos causados ​​pela exposição à radiação UV são uma grande preocupação, e há uma demanda crescente por cosméticos que bloqueiam os raios UV. A indústria conta com tecnologia à base de óleo e partículas de óxido de metal inorgânico para criar materiais que bloqueiam os raios UV para uso em filtros solares.

No entanto, sabemos que as bactérias fotossintéticas chamadas cianobactérias que crescem no mar produzem moléculas de protetor solar orgânico. Pegando os genes relevantes das cianobactérias e transplantando-os para uma bactéria que já é amplamente usada na produção de produtos químicos, esperamos poder mudar isso. Se formos bem sucedidos, o processo pode ser facilmente ampliado para que a indústria de cosméticos possa desenvolver um filtro solar orgânico barato.

Este é apenas um exemplo da maneira pela qual as bactérias poderiam suportar um futuro sem petróleo. O trabalho já está em andamento para explorar o potencial do uso de resíduos para cultivar bactérias ou outros microorganismos que poderiam produzir produtos químicos como o etanol para uso como biocombustível para carros e aviões, reduzindo ainda mais o uso de petróleo.

Há muito trabalho ainda a ser feito para tornar esta visão uma realidade, mas, continuando a investigar como as células bacterianas funcionam e como eles poderiam ser usados ​​na produção química, podemos ver um futuro em que os resíduos se transforma em energia e podemos viver sem óleo.

A Conversação

Este artigo foi originalmente publicado em A Conversação
Leia o artigo original.

Sobre o autor

errington jeffProfessor Jeff Errington é diretor do Centro de Biologia Celular Bacteriana da Universidade de Newcastle. O Professor Errington é um eminente biólogo molecular e celular, com interesse em problemas biológicos fundamentais, especialmente o ciclo celular e a morfogênese celular em bactérias. Ele é um membro da Royal Society, com um forte histórico na exploração comercial da ciência básica.

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