化學物質就在我們身邊。 它們在各種行業中都至關重要，從農業到食品再到化妝品。 大多數人很少考慮如何製造這些化學品 - 當然很少有人會認為化學工業是我們社會對石油依賴的一個因素。 但它是。
歷史上，石油已被用於開發農藥，食品補充劑和化妝品等產品所需的化學品。 儘管製造這些化學品所需的許多構件都是天然存在的，但試圖採用這些天然材料並將其用於大規模工業過程已證明是困難且昂貴的。 因此使用石油代替。
直到最近，石油被視為廉價的商品這是大量存在，所以石油是完美的在化學工業中的使用。 然而，世界已經改變了。 現在我們認識到需要減少，以保護環境和維護我們的國家安全我們對石油的依賴。 也有 健康問題 在我們吃的產品中使用石油並適用於我們的身體。
這就是為什麼新的工業生物技術先進方法如此重要的原因; 他們使用工程細菌細胞而不是石油來開髮用於這些產品的化學品。 重要的是，細菌可以在一系列廉價和可再生資源上生長，甚至可以種植各種農田廢棄物。
然而，為了有效地使用細菌 - 並且以可以通過工業擴大的方式 - 我們需要更多地了解細菌細胞生物學。 只有通過調查細胞核心的機器和過程，我們才能學會如何使用它們以先前不可行的方式開發有機化學品。
友好的細菌
在紐卡斯爾大學 細菌細胞生物學中心 我們花了數年時間學習 枯草芽孢桿菌，在土壤，甚至和平生活的細菌 在人的腸道。 該生物及其親屬非常擅長製造和分泌酶，這些酶是各種有用過程的催化劑。 它的意思是 桿菌 已經被工業廣泛使用，例如在生產中 了在生物洗衣粉中使用的酶 例如蛋白酶（分解血液，蛋和其他蛋白質污漬）或澱粉酶（溶解澱粉）。
然而，它們能夠有效分泌的酶的範圍比我們想要的更加有限。 對細菌的基本結構和過程的研究現在開始使我們能夠設計細胞以從各種來源分泌更廣泛的蛋白質。
這意味著過不了多久 芽孢桿菌 將用於製造各種酶，包括化學工業中需要的那些酶，以取代目前依賴於石油的工藝。
這是一個巨大的機會。 歐洲工業生物技術產業的年營業額估計超過10億歐元，全球工業酶市場預計將是 滿US $ 7.1十億 通過2018。 洗滌劑酶單獨組成一個十億美元的業務。
但是，繼續基於石油的解決方案依賴將阻礙其發展，並可能有顯著的社會和環境後果。 與細菌更換石油將對人們的生活產生真正的影響。
藻類與曬傷
Suncream就是一個很好的例子。 其中一個 項目 我們在紐卡斯爾工作是發展可再生材料的有機紫外線吸收劑化合物在防曬霜中使用。
暴露於紫外線輻射造成的損害是一個主要的擔憂，並且對阻擋紫外線的化妝品的需求越來越大。 該行業依賴於油基技術和無機金屬氧化物顆粒來製造阻擋紫外線的材料，用於防曬。
然而，我們知道在海中生長的稱為藍細菌的光合細菌是自己生長的 有機防曬分子。 通過從藍細菌中獲取相關基因並將其移植到已經廣泛用於化學生產的細菌中，我們希望能夠改變這一點。 如果我們成功，這個過程可以很容易地擴大規模，因此化妝品行業將能夠開發廉價的有機防曬劑。
這只是細菌在沒有油的情況下支持未來的方式的一個例子。 目前正在開展工作，探索利用廢物培養細菌或其他微生物的潛力，這些微生物可以製造乙醇等化學品，用作汽車和飛機的“生物燃料”，進一步減少石油的使用。
還有很多工作有待完成，以使這一設想變成現實，但通過繼續研究細胞如何細菌的工作，以及他們如何能夠在化工生產中，我們可以看到，在未來，廢物變成能源和我們生活中可以沒有油。
關於作者
Jeff Errington教授是紐卡斯爾大學細菌細胞生物學中心主任。 Errington教授是一位傑出的細胞和分子生物學家，對基本的生物學問題感興趣，尤其是細菌的細胞週期和細胞形態發生。 他是皇家學會的成員，在基礎科學的商業開發方面有著良好的記錄。
