Znanstvenici koriste bakterijski soj iz otpada od rezidbe za održive bioprodukte
Argentinski i španjolski istraživači otkrili su bakterijski soj Rhodococcus sp. 24CO u otpadu od rezidbe maslina s potencijalom za biotehnološke primjene.
Istraživači iz Argentine i Španjolske pokazali su potencijal bakterijskog soja iz otpada od rezidbe maslina za biotehnološke primjene.
Studija, objavljena u časopisu Fermentation, nadovezuje se na istraživanje predstavljeno 2022. godine na XVII argentinskom kongresu opće mikrobiologije.
U pitanju je soj Rhodococcus sp. 24CO, učinkovito pretvara razne izvore ugljika u neutralne lipide, posebice trostruke masne kiseline, akumulirajući do 47 posto svoje biomase kao prehrambenog lipida.
Vidi također: Studija otkriva potencijal otpadnih voda iz maslinika za biopesticideSinteza mikrobnih trostrukih glicerida nedavno je privukla značajnu pažnju zbog svog potencijala za proizvodnju održivih proizvoda visoke vrijednosti iz otpadnih materijala. Takvi proizvodi uključuju biogoriva, deterdžente, gnojiva, kozmetiku i farmaceutske sastojke.
Rhodococcus sp. 24CO izoliran je iz listova sorti Frantoio na istočnoj obali južne Patagonije. Mnoge vrste roda Rhodococcus poznate su po svojoj sposobnosti ublažavanja ustrajnog i opasnog zagađenja, poput pesticida, herbicida i radioaktivnog materijala, kao i njihovu sposobnost da jeftin supstrat pretvore u vrijednije spojeve.
Kako bi procijenili svojstva i sposobnosti soja, istraživači su ga podvrgnuli raznim testovima.
Kada je uzgajan, 24CO je mogao rasti na četiri od 50 ispitivanih izvora ugljika, uključujući fruktozu, manitol, sorbitol i arabinitol. Prva dva, prirodno prisutna u listovima masline, dovela su do nakupljanja tritriacilglicerola od 47 posto, odnosno 28 posto suhe tjelesne mase stanice.
Visoka proizvodnja neutralnih lipida iz mannitola također se dogodila u prisutnosti dušika, što autori smatraju dosad neopaženim ponašanjem i industrijski relevantnim jer implicira da bi soj proizvodio visoku biomasu i, istovremeno, visoke količine triglicerida.
Kemijska analiza svježih i dehidriranih ekstrakata listova iz otpada maslinovih rezidbi otkrila je visoke omjere ugljika i dušika, što ukazuje na njihovu pogodnost za proizvodnju lipida.
Daljnje kulture potvrdile su to, dajući više od 20 posto suhe mase stanica kao neutralnih lipida s dehidriranom infuzijom i osam posto s svježom infuzijom. Triacilgliceroli proizvedeni u prvoj kulturi nalikovali su onima iz kultivacije mannitola.
Osim toga, u oba kultura otkrivene su male količine polihidroksibutirata, polimera od interesa za proizvodnju biorazgradivih plastičnih proizvoda. Analiza genoma Rhodococcus sp. 24CO potvrdila je njegov potencijal za sintezu tih polimera.
Analiza je nadalje otkrila značajne genetske razlike između sojeva 24CO i Rhodococcus sp. RHA1, jednog od najbolje proučenih članova roda. 24CO je bio lišen nekoliko gena povezanih s redoks i dušikovim metabolizmom prisutnih u RHA1, koji se obično aktiviraju pod uvjetima proizvodnje lipida. Činilo se da odsutnost tih gena nije ometala nakupljanje lipida kod 24CO, što upućuje na alternativne regulatorne mehanizme.
Iako je utvrđeno da 24CO ima manje enzima za estere voska nego RHA1, njegovi prinosi lipida bili su jednaki ili veći od onih kod RHA1. To sugerira da enzimi odgovorni za biosintezu triglicerida u ovom soju mogu biti učinkovitiji. Međutim, enzimi Kennedyjeve staze bili su u potpunosti prisutni i imali su visoku redundantnost.
Nakon procjene odgovarajućih okolišnih uvjeta za vrstu, istraživači su zaključili da može preživjeti i razmnožavati se između 4 °C i 30 °C, s optimalnom temperaturom od 28 °C.
Eksperimenti sa slanošću i pH vrijednošću pokazali su da može podnijeti do pet posto natrijevog klorida po masi, pri pH vrijednosti od šest do deset, odnosno od blago kisele do bazne.
Autori također navode da površine lišća u Patagoniji predstavljaju surov okoliš, izložen visokoj ultraljubičastoj radijaciji, niskim razinama hranjivih tvari i isušivanju.
Iako je u tijeku mnogo inicijativa usmjerenih na smanjenje i ponovnu uporabu otpada od maslina, većina otpada od rezidbe maslina i dalje se spaljuje.
Samo u Španjolskoj se godišnje iz rezidbe generira približno 1,25 milijuna metričkih tona lišća. Istraživači smatraju da je Rhodococcus sp. 24CO održiv kandidat za pretvaranje ove goleme biomase u održive i vrijedne proizvode, prvenstveno putem biosinteze triglicerida.