در تولید سوخت زیستی برخی مواد آلی باقی می‌ماند که این ترکیبات برای تولید سایر محصولات زیستی گزینه بسیار مناسبی به حساب می‌آیند. مجموعه‌ای از باکتری‌ها در پوشش یک میکروبیوم (مجموعه‌ای از میکروب‌ها) نقش اصلی را در این فرایند متابولیک ایفا می‌کنند. تحقیقات اخیر مشخص کرده است که هر کدام از باکتری‌های میکروبیوم بخشی از واکنش‌ها را انجام می‌دهد.
گروه تحقیقاتی مؤسسه Great Lakes Bioenergy، از مجموعه‌ای از میکروب‌ها استفاده کرد تا مولکول‌های کاربردی را تولید کنند. برای تولید این مواد زیستی جدید از باقی‌مانده‌های تولید اتانول لیگنوسلولزی استفاده شد. به علاوه از طریق کنترل یا مهندسی ژنتیک به منظور بررسی تولید بهینه اسید‌های چرب زنجیره متوسط (MCFAs) ساختار و ویژگی‌های متابولیکی جمعیت میکروبی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. MCFAs در صنعت و داروسازی کاربرد گسترده‌ای دارد.
مهندسی میکروبیوم با شبکه متابولیک مشخص، امکان تولید محصولات کنترل‌شده مشخصی هم‌چون MCFAs برای تولید کربن بیشتر را فراهم می‌کند. توسعه روش‌های تبدیل کربن موجود در مواد آلی باقی‌مانده از تولید سوخت زیستی به ترکیبات جدید و افزایش بازدهی این تبدیل می‌تواند امکان توسعه اقتصادی تصفیه زیستی و کم شدن وابستگی به سوخت فسیلی را فراهم کند.
دانشمندان ۱۰ گونه‌ی باکتریایی با بیشترین فراوانی در راکتورهای زیستی را شناسایی کردند و بر اساس الگوهای بیان ژنی و ظرفیت‌های متابولیکی این ۱۰ گونه، نقش‌های متمایز متابولیکی هر گونه را در مراحل مختلف مشخص کردند.
گونه‌های لاکتوباسیلوس و کوریوباکتریاسه احتمالاً موجب شکسته شدن مجموعه کربوهیدرات‌ها و تخمیر قندها می‌شوند و لاکتات را به عنوان اولین حد واسط تولید می‌کنند. گونه‌های لاکنواسپیراسه و یوباکتریاسه در طی واکنش برگشت‌پذیر بتا اکسیداسیون، لاکتات را به MCFA تبدیل می‌کنند.
آنالیزهای ترمودینامیکی واکنش‌های شیمیایی نشان می‌دهند که احتمالاًسنتز MCFA در حضور تیو‌استراز نسبت به کوآنزیم A بهتر انجام شود. در این شرایط، MCFA هشت کربنه بیشتری نسبت به انواع چهار یا شش کربنه تولید می‌شود.
مطالعات نشان داد که فعالیت‌های متابولیکی هر کدام از باکتری‌های میکروبیوم موجب تولید نوع خاصی از محصولات زیستی با ویژگی‌های منحصر به فرد می‌شود.
☑ منبع خبر
☑ لینک مقاله
