La levure jonchée de nanoparticules piégeant la lumière devient beaucoup plus efficace dans la synthèse industrielle de substances précieuses.
Dans l'industrie moderne, d'innombrables lignées de cellules de levure sont utilisées pour remplir d'énormes fermenteurs et produire les substances nécessaires - généralement à partir de simples molécules de sucre. La biosynthèse ne nécessite pas de hautes températures, pressions et autres techniques dangereuses et coûteuses souvent requises pour la synthèse chimique conventionnelle. D'autre part, une partie considérable des ressources entrant dans le bioréacteur est dépensée de manière non économique pour l'activité vitale de la levure elle-même, et le problème de l'augmentation de l'efficacité de la biosynthèse reste urgent.
Une nouvelle approche originale de ce problème a été proposée par les développeurs de l'Université de Harvard, dont l'article a été publié dans la revue Nature. Junling Guo et ses collègues ont pu enduire les cellules fongiques de nanoparticules de phosphure d'indium: ce semi-conducteur est capable de capter l'énergie du rayonnement solaire et de réduire la consommation de ressources chimiques utilisées pour le métabolisme des levures.
Le fait est qu'un grand nombre de réactions biochimiques dans les cellules se produisent par l'intermédiaire de la coenzyme NADP. Il est restauré - il prend un électron (par exemple, dans les chloroplastes de plantes lors de la phonosynthèse), puis l'abandonne (par exemple, lors de la synthèse photosynthétique du glucose). Les nanoparticules semi-conductrices effectuent en fait un processus similaire: les photons en éliminent les électrons, qui pénètrent dans la cellule et stimulent la restauration du NADP.
Une partie de la nutrition de la levure précédemment consacrée à cette tâche peut être utilisée pour une synthèse industrielle intéressante. Cela a été confirmé par les expériences menées par les auteurs en laboratoire: la production d'acide shikimique (base de l'obtention du populaire agent antiviral "Tamiflu") par des cellules portant à la surface des nanoparticules semi-conductrices "cellules solaires" s'est avérée trois fois plus efficace que celle de la levure ordinaire.
Sergey Vasiliev
