Мировые поставки природной резины давно находятся под угрозой, и производители автошин впопыхах ищут альтернативные решения — которые, как оказалось, всегда были у них под носом.
По мнению Тома Шаркея, заведующего кафедрой биохимии и молекулярной биологии в Университете штата Мичиган (США), спасти ситуацию может изопрен — газ (очень летучая жидкость), выделяемый многими деревьями, папоротниками и мхами. Зачем растения это делают? Считается, что это помогает им переносить тепловой стресс — в противоположность большинству зерновых культур, охлаждающих себя через испарение влаги.
| Профессор Том Шаркей (фото G. L. Kohuth). |
Бóльшая часть автомобильных шин до сих пор (!) производится из натуральной резины, источником которой служат латекс-несущие деревья (каучуковое дерево, например). Очевидно, что, собирая природный латекс, становится всё труднее удовлетворять постоянно растущий аппетит потребителей. Оттого производители автошин давно уже привыкли к перебоям с поставками сырья. И тут самое время вспомнить, что природная резина является полиизопреном. Только не подумайте, что профессор решил собирать газы, выделяемые деревьями. Нет, он обратился к основам — механизму образования изопрена в растениях; ведь всё, что нужно для получения биоизопрена, — это научиться управлять биологической системой так, чтобы она работала только на создание именно этого продукта. В противоположность синтетическому изопрену (и синтетической резине), который получают крекингом нефтепродуктов.
Растения синтезируют изопрен из аллилдиметил-дифосфата (DMADP), катализируя процесс ферментом изопрен-синтазой. Так вот, вместо того чтобы синтезировать изопрен из нефти или обирать деревья, группа г-на Шаркея нашла способ клонировать изопрен-синтазу. Используя этот фермент, стало возможным получение биоизопрена с помощью бактерии.
Для справки. Эмиссия изопрена бактериями известна давно, но её объёмы не идут ни в какое сравнение со способностями растений в этой области. Полагают, что в случае бактерий происходит безферментативное (то есть неэффективное) разложение производимого этими бактериями DMADP.
Что же сделал американский учёный? Все очень просто: бактерия произвела DMADP, используя диоксид углерода, воду и солнечный свет в качестве источника энергии, а он сам дал необходимый фермент. Смешав их вместе, исследователь получил высокоэффективную, экологически чистую биофабрику по производству биоизопрена (обратите внимание: последующее сжигание изношенных шин, произведённых по этому методу, приведёт снова к получению диоксида углерода и воды, которые бактерия использует для восстановления изопрена, а энергетические затраты возьмёт на себя безотказное солнце).
Сейчас вместе с неназванной частной компанией г-н Шаркей старается поставить разработанный им инновационный биосинтез изопрена на промышленные рельсы. По-моему, вот это и есть определение инновации.
