Ученые МГУ узнали, какие бактерии помогут ускорить выработку биоПАВов

Коллектив ученых химического факультета и факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ выяснил, какие штаммы бактерий могут стать основой для микробиологического синтеза биологического поверхностно-активного вещества — сурфактина. Об этом сообщили в пресс-службе вуза.

Результаты исследований позволят создать бактерии, которые смогут синтезировать соединение в больших количествах. Это удешевит процесс производства сурфактина, и биоПАВы станут доступнее.   

Сегодня в составе любых косметических средств или бытовой химии присутствуют ПАВы, благодаря которым можно удалять жир и загрязнения с одежды и кожи. ПАВ применяются в качестве эмульгаторов и пенообразующих компонентов. Однако многие ПАВы синтетического происхождения не отличают излишки жира от естественной жировой пленки, вследствие чего на коже могут возникать раздражения и признаки сухости.

На фоне этой проблемы специалисты работают над производством ПАВ биологического происхождения, которые не так агрессивно влияют на ткани и кожу. Основными источниками таких соединений становятся растительное сырье и микроорганизмы. Одним из популярных биоПАВов стал сурфактин.

«В лабораторных условиях научные группы успешно протестировали это соединение в качестве ПАВ в разных отраслях — косметологии, нефтехимии и медицине. Помимо этого, сурфактин обладает антибактериальной и противогрибковой активностью. Однако из-за сложного строения его трудно производить в больших количествах на том же химическом заводе, где делают синтетические ПАВ», — отметил один из авторов работы, студент химического факультета Вадим Трефилов. 

Одна из альтернатив привычному способу производства — микробиологический синтез. Бактерии, вырабатывающие необходимое соединение, выращиваются в специальных резервуарах-ферментерах. Через некоторое время их отделяют от питательной среды, в которой они росли, после чего из жидкости выделяют нужное вещество. Но эффективность такого способа синтеза для сурфактина мала, и ученым необходимо создать бактерию, которая станет суперпродуцентом сурфактина и сделает этот биоПАВ экономически доступным.

Научная группа из МГУ изучила два штамма бактерии Bacillus subtilis — естественного продуцента сурфактина. 

«В первую очередь, нас интересовала та часть генома, которая отвечает за синтез сурфактина. Мутации в этих генах мы считали мешающими, в то время как мутации в генах, отвечающих за конкурирующие процессы биосинтеза, могут позитивно влиять на получение интересующего нас соединения. Один из штаммов не имеет мутаций, серьезно влияющих на синтез сурфактина. Однако у него есть преимущества по сравнению с другими штаммами: он лучше растет и более устойчив к воздействию внешней среды. В другом штамме найдены мутации, которые могут положительно влиять на процесс синтеза сурфактина», — объяснил Вадим Трефилов. 

В перспективе специалисты намерены изменить данные штаммы и вывести бактерию, которая создавада бы большое количество сурфактина.