A levedura repleta de nanopartículas que prendem a luz torna-se muito mais eficiente na síntese industrial de substâncias valiosas.
Na indústria moderna, inúmeras linhas de células de levedura são usadas para encher enormes fermentadores e produzir as substâncias necessárias - geralmente a partir de moléculas de açúcar simples. A biossíntese não requer altas temperaturas, pressões e outras técnicas perigosas e caras, muitas vezes necessárias para a síntese química convencional. Por outro lado, uma parte considerável dos recursos que vão para o biorreator é gasta de forma não econômica na atividade vital da própria levedura, e o problema de aumentar a eficiência da biossíntese permanece urgente.
Uma nova abordagem original para esse problema foi proposta por desenvolvedores da Universidade de Harvard, cujo artigo foi publicado na revista Nature. Junling Guo e seus colegas foram capazes de revestir células fúngicas com nanopartículas de fosfeto de índio: esse semicondutor é capaz de capturar a energia da radiação solar e reduzir o consumo de recursos químicos usados para o metabolismo da levedura.
O fato é que muitas reações bioquímicas nas células ocorrem por meio da mediação da coenzima NADP. É restaurado - ele assume um elétron (por exemplo, em cloroplastos de plantas durante a fonossíntese) e o devolve (por exemplo, durante a síntese fotossintética de glicose). Na verdade, as nanopartículas semicondutoras realizam um processo semelhante: os fótons eliminam os elétrons deles, que entram na célula e estimulam a restauração do NADP.
Uma parte da nutrição de levedura previamente gasta nesta tarefa pode ser usada para síntese de valor industrial. Isso foi confirmado pelos experimentos realizados pelos autores em laboratório: a produção de ácido chiquímico (a base para a obtenção do popular agente antiviral Tamiflu) por células que carregam nanopartículas semicondutoras "baterias solares" na superfície revelou-se três vezes mais eficiente do que a levedura comum.
Sergey Vasiliev
