Concevoir des combinaisons de protection pour les bactéries qui travaillent dur
Une nouvelle technique rend les cellules bactériennes plus robustes et efficaces pour la synthèse de divers produits chimiques dans des conditions d'application difficiles
Chaque jour, les usines chimiques fabriquent un large éventail de produits dont il serait extrêmement difficile de se passer dans une société moderne, qu'il s'agisse de médicaments comme l'insuline ou les antibiotiques ou d'engrais.
Bactérie E coli sans combinaison de protection.
University of Southern Denmark
Bactérie E. coli avec combinaison de protection.
University of Southern Denmark
La base de ces produits est souvent constituée de bactéries, qui peuvent produire des produits chimiques et des médicaments de manière efficace tout en ne générant aucun produit secondaire toxique, ce qui est intéressant pour l'environnement et la durabilité.
L'un des principaux défis pour ces bactéries laborieuses est qu'elles doivent être exposées à différents facteurs de stress afin de produire le produit souhaité : certaines bactéries doivent être exposées à une chaleur élevée, d'autres à des valeurs de pH élevées et d'autres encore à des solvants organiques. Même si les bactéries industrielles sont résistantes, cela conduit souvent à leur mort et, à terme, à une faible efficacité.
Des bactéries plus robustes
Changzhu Wu, directeur de recherche au département de chimie, de physique et de pharmacie de l'université du Danemark du Sud, et son équipe de recherche travaillent à la mise au point de procédés chimiques plus durables. Ils présentent aujourd'hui une nouvelle technique qui rend les cellules bactériennes plus robustes et plus efficaces pour la synthèse de divers produits chimiques dans des conditions d'application difficiles.
L'équipe décrit sa nouvelle méthode, qui repose sur la bactérie modèle E. coli , dans la revue scientifique Nature Communications.
La plupart des gens pensent probablement à E. coli comme à une bactérie qui peut contaminer l'eau potable et provoquer des maladies, mais la plupart des bactéries de cette espèce sont présentes naturellement dans nos intestins et sont inoffensives.
Rendre E. coli plus fort
E. coli est largement utilisé pour produire de nombreux types importants de médicaments et de produits chimiques dans l'industrie, car il se développe rapidement et est à la fois facile et sûr à utiliser.
- Mais comme pour les autres bactéries de l'industrie, on en perd beaucoup en cours de route. Elles meurent tout simplement des conditions difficiles qui leur sont offertes dans le processus, ce qui réduit l'efficacité, explique Changzhu Wu.
Son idée est donc de placer la bactérie E. coli dans une sorte de combinaison protectrice afin qu'elle devienne plus résistante.
La nouvelle combinaison protectrice est constituée de nanoparticules de dopamine (qui, dans les milieux de la chimie, sont connues pour protéger contre les facteurs de stress externes tels que la lumière), et la recette est simple : On mélange une bactérie E. coli, de la dopamine et un liquide, et immédiatement après, la dopamine se fixe à la surface des cellules de la bactérie sous forme de nanoparticules.
- Avec cette combinaison protectrice, la bactérie est protégée contre les rayons UV, la chaleur et plusieurs solvants organiques, écrivent les chercheurs dans leur article scientifique.
Bon pour la durabilité
Sans combinaison de protection, une bactérie E. coli survit rarement plus de deux heures si elle est exposée aux rayons UV. Avec la combinaison protectrice, plus de 85 % sont encore en vie après deux heures.
Les chercheurs ont également testé la réaction de la bactérie à des changements de phase radicaux (par exemple, passage d'une phase gazeuse à une phase liquide, d'une phase liquide à une phase solide, etc.) ). Dans ce cas, 90 % des cellules bactériennes non protégées sont mortes, tandis que 80 % des cellules protégées ont survécu.
- Avec des taux de survie aussi élevés, on peut étendre la production de substances chimiques dans les bactéries E. coli , ce qui est bon pour l'environnement et la durabilité, conclut Changzhu Wu.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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