Bakterier får beskyttelsesdragt på
Hver dag producerer kemiske fabrikker en lang række produkter, som vil være overordentligt vanskeligt at undvære i et moderne samfund; lige fra medicin som insulin og antibiotika til gødning.
Grundlaget for sådanne produkter udgøres ofte af bakterier, som kan producere kemikalier og medicin på en måde, der ikke skaber skadelige biprodukter, det er selvsagt en fordel for miljø og sundhed. Men selv i disse processer er der plads til forbedring; Mange bakterierne dør nemlig i processen, og det kan i sidste ende koste på effektiviteten.
Dødsårsagen skal findes i de barske betingelser, som bakterierne arbejder under: Nogle gange skal de udsættes for ekstrem varme, andre gange for høje PH-værdier og atter andre gange for opløsningsmidler for at kunne yde lige præcis den indsats, som er nødvendig for at skabe et bestemt stof.
Mere robuste bakterier
Changzhu Wu, forskningsleder på Institut for Kemi, Fysik og Farmaci, og hans forskningsgruppe er optagede af at udvikle mere bæredygtige kemiske processer. De har netop præsenteret en ny teknik, som gør bakterieceller mere robuste og effektive til at producere medicin, gødning, osv. under barske betingelser.
I det videnskabelige tidsskrift Nature Communications beskriver holdet deres metode, som tager udgangspunkt i bakterien E. coli.
De fleste tænker nok på E. coli som en bakterie, der kan forurene drikkevand og forårsage sygdom, men de fleste bakterier af denne art forekommer naturligt i vores tarme og er ufarlige.
E. coli bliver flittigt brugt til at producere mange vigtige typer medicin og kemikalier i industrien, for den vokser hurtigt og er både nem og sikker at arbejde med.
- Men ligesom med andre bakterier i industrien, mister man rigtig mange af dem undervejs. De dør simpelthen af de hårde betingelser, som man bliver nødt til at byde dem i processen, og det nedsætter effektiviteten, forklare Changzhu Wu.
Hans idé er derfor at iklæde E. coli-bakterierne en slags beskyttelsesdragt, så de bliver mere modstandsdygtige.
Den ny-designede beskyttelsesdragt består af nanopartikler af dopamin (som i kemiker-kredse er kendt for at beskytte mod eksterne stress-faktorer som fx lys), og opskriften er enkel:
E. coli-bakterier, dopamin og væske blandes sammen, og straks derefter sætter dopaminen sig fast på overfladen af bakteriernes celler i form af nanopartikler.
- Med den beskyttelsesdragt på er bakterien beskyttet mod UV-stråling, opvarmning og en række organiske opløsningsmidler, skriver forskerne i deres videnskabelige artikel.
En E. coli-bakterie uden beskyttelsesdragt kan sjældent overleve i mere end to timer, hvis den udsættes for UV-stråling. Med beskyttelsesdragten på er mere end 85 pct. stadig i live efter to timer..
Forskerne testede også bakteriernes reaktion på drastiske faseskift (fx at befinde sig i en væske, der skifter fase fra gas til flydende, fra flydende til fast, osv). Her døde 90 pct. af de ubeskyttede bakterieceller, mens 80 pct. af de beskyttede overlevede.
- Med så store overlevelsesrater kan man få mere effektiv produktion af kemiske stoffer i E. coli bakterier, og det er godt for miljøet og bæredygtigheden, konkluderer Changzhu Wu.
Eksempler på bakterier i industriens tjeneste:
- Corynebacterium glutamicum producerer lysin til bl.a. foderindustrien.
- Penicillium chrysogenum producerer penicillin.
- Streptomyces griseus producerer streptomycin, altså antibiotika.
- Halomonas bluephagnesis producerer PHB til plastikproduktion.
- Kloeckera apiculata producerer alkohol.
- E. coli producerer insulin og væksthormon.
Kontakter
Forskningsleder Changzhu Wu
T: 6550 8694
E: wu@sdu.dk
W: https://www.wugroup.sdu.dk/
Birgitte SvennevigJournalistDet Naturvidenskabelige Fakultet
Tlf:27 59 86 79birs@sdu.dkBilleder
Information om Syddansk Universitet
Følg pressemeddelelser fra Syddansk Universitet
Skriv dig op her, og modtag pressemeddelelser på e-mail. Indtast din e-mail, klik på abonner, og følg instruktionerne i den udsendte e-mail.
Flere pressemeddelelser fra Syddansk Universitet
Erfaren overlæge fra Høreklinikken bliver professor i audiologi på SDU21.3.2024 13:56:00 CET | Pressemeddelelse
Støj og høretab samt korrekt brug af hjælpemidler er i fokus, når Jesper Hvass Schmidt forsker til gavn for musikere specifikt og befolkningen generelt.
Dansk forsker skal være med til at udforme fremtidens internationale rumstation18.3.2024 11:18:30 CET | Pressemeddelelse
Den internationale rumstation ISS skal snart på pension, og som erstatning kommer blandt andet rumstationen Gateway i kredsløb om månen. Adjunkt Simon Vilms Pedersen fra Det Tekniske Fakultet på Syddansk Universitet (SDU) skal som den eneste dansker sidde med i et af de paneler, der skal anbefale, hvilke teknologier der bør være ombord.
Flere søger mod SDU’s uddannelser via kvote 218.3.2024 11:15:16 CET | Pressemeddelelse
Tallene for årets søgning til de videregående uddannelser via kvote-2 er blevet offentliggjort. På Syddansk Universitet ses en positiv stigning for andet år i træk.
Ny indendørs solcelleteknologi kan lægge AA-batterier i graven15.3.2024 12:37:17 CET | Pressemeddelelse
Forskere ved SDU har udviklet en solcelleteknologi, der vil overflødiggøre AA, AAA og knapcellebatterier. Prototypen er klar, og forskerne satser på at kunne producere 5.000 enheder om dagen inden for et år. De er nu på jagt efter erhvervsfolk, der kan hjælpe dem ind på markedet.
Fremtidens computere knækker nutidens koder12.3.2024 08:54:49 CET | Pressemeddelelse
Kvantecomputere kommer til at skære sig igennem koderne til din netbank, NemID og mail som var det en varm kniv gennem blødt smør. Derfor er kryptologer fra hele verden i et kapløb med tiden. En af de skarpeste i verden på det felt, professor Lars Ramkilde Knudsen, arbejder for Center for Industriel Software (CIS) ved SDU i Sønderborg. Og han siger, at vi skal slå koldt vand i blodet; vi når det nok.
I vores nyhedsrum kan du læse alle vores pressemeddelelser, tilgå materiale i form af billeder og dokumenter samt finde vores kontaktoplysninger.
Besøg vores nyhedsrum