Obyčajná črevná baktéria Escherichia coli je známa skôr ako symbol odpadových vôd, zdravotne nevyhovujúceho prostredia a infekcií. Vedci však veria, že ju preškolia na bojovníka proti energetickej kríze. Skúmajú, ako donútiť baktérie vyrábať biopalivá alebo vodík do automobilov. "Rovnakú prácu by mohol vykonávať celý rad iných baktérií. Na náš výskum však používame druh Escherichia coli, pretože je najviac preskúmaný a jeho genetický systém je dobre známy," hovorí Kečun Čang, profesor z University of California v Los Angeles, ktorý sa snaží prinútiť tieto mikroorganizmy, aby vyrábali alkohol. Nie je sám, kto sa o niečo podobné snaží. Profesor Thomas Wood zo spoločnosti Artie McFerrin by ich zasa rád naučil produkovať vodík. V obidvoch prípadoch by teda obyčajné baktérie mohli raz nahradiť dnešné míňajúce sa zdroje ropy a iných fosílnych palív.
Vodíková biotechnológia
Baktéria Escherichia coli bežne žije v ľudských črevách a za normálnych okolností organizmu neškodí. Vedci ju už desiatky rokov používajú v mnohých výskumoch, vrátane genetických. Podarilo sa im okrem iného upraviť genóm týchto baktérií tak, aby produkovali niektoré požadované látky, napríklad inzulín pre potreby diabetikov. A odtiaľto už nebolo ďaleko k myšlienke prinútiť tieto mikroorganizmy, aby vyrábali aj pohonné látky do automobilov, pretože ropy, z ktorej sa vyrába benzín a nafta, rýchlo ubúda.
Jedným z perspektívnych palív budúcnosti je vodík: obsiahnutý v obyčajnej vode predstavuje prakticky nevyčerpateľný zdroj, navyše neznečisťuje prostredie, pretože jeho spaľovaním vzniká zasa len voda. Problémom je, že na rozštiepenie molekuly vody na vodík a kyslík je potrebné množstvo energie, a takáto výroba je drahá. Platí to aj o iných metódach získavania tohto plynu. Nedalo by sa teda "naučiť" baktérie, aby to robili za nás -- a zadarmo?
"Väčšina rastlín, ktoré a používajú pri výrobe biopalív, je zdrojom rôznych druhov cukrov," vysvetľuje profesor Thomas Wood zo spoločnosti Artie McFerin. "Tieto cukry je potrebné zmeniť na alkohol, ktorý sa používa ako palivo. Proces je však drahý, zdĺhavý a energeticky náročný, čo odporcovia biopalív kritizujú. Našou snahou je preto vyrábať z rastlín priamo vodík prostredníctvom baktérií."
Alkohol na iný spôsob
Zapriahnuť baktérie do riešenia energetických problémov ľudstva sa chystá aj James Liao z University of California at Los Angeles. Snaží sa pozmeniť metabolizmus Escherichia coli tak, aby výsledkom štiepenia cukrov boli alkoholy s dlhými molekulovými reťazcami. Alkoholy s viacerými atómami uhlíka nielenže obsahujú viac energie a ľahšie sa pri výrobe oddeľujú z vodného roztoku, ale nespôsobujú koróziu a oveľa menej sa vyparujú. "Doteraz sa alkoholy s dlhými molekulami takmer nevyužívali, pretože ich veľkovýroba by bola náročná," tvrdí Liao. "Baktérie to však zmenia. Takto bude možné získavať palivá, ktoré sú svojimi vlastnosťami viac podobné bežnému automobilovému benzínu, no budú vhodné aj do prúdových motorov lietadiel."
"Na podobný účel sa nehodia len baktérie Escherichia coli," dodáva jeho kolega a spoluautor výskumnej práce Kečun Čang. "Je možné adaptovať celý rad ďalších mikroorganizmov -- a nielen na výrobu pohonných látok. Génové manipulácie nám raz umožnia lacno a ekologicky získavať aj plasty, lieky a ďalšie produkty."