Еще со времен египетских пирамид грибы использовались прекрасным полом для разнообразных уходов по лицу — отбеливания кожи, уменьшения лунок от оспы и акне и т. д.
Большинство косметических и моющих средств, а также средств для стирки одежды производятся на основе продуктов из нефти. И это делает их не совсем экологичными. Теперь для такой продукции можно выпускать биологические CO2-нейтральные основные химикаты с использованием грибов. Группы ученых Fraunhofer разрабатывают методы ферментации и производственные процессы для их выпуска в промышленных масштабах.
Использование возобновляемого сырья
Если мы находим в своей кладовой сине-зеленую плесень на хлебе или фруктах, то мы обязательно их выбросим в мусорное ведро — эти грибки вредны для нашего здоровья и не могут быть использованы ни в пищу, ни для уходов по лицу. Исследователи из института межфазной инженерии и биотехнологии им. Фраунгофера в Штудгарте весьма заинтересованы плесенью, в частности, рода Aspergillus. Они также очень интересуются дрожжевыми культурами грибков.
«Грибы уже давно необходимы при производстве антибиотиков и в пищевой промышленности. Грибки, которые мы используем, помогают нам синтезировать различные химические соединения нейтральным образом по отношению к CO2».
«Они являются основой моющих средств, эмульгаторов, фармацевтических препаратов и косметики, пластика и пестицидов», — говорит профессор Шеффен Рапп, заместитель директора Fraunhofer IGB и руководитель отдела молекулярной биотехнологии.
В отличие от нефти, извлечение химикатов из возобновляемого сырья не сопровождается выделением углекислого газа в атмосферу. Использование грибов в качестве производственных организмов дает еще одно важное преимущество — количество потенциальных производственных организмов практически неисчерпаемо, так же как и ассортимент возобновляемого сырья, которое они смогут переработать.
Так как грибы используют множество метаболических путей, они производят огромное разнообразие продуктов, которые могут быть применены в разных областях.
От яблочной кислоты к биосурфакантам и сложным полиэфирам
Исследователи Fraunhofer IGB производят разнообразные химические вещества с помощью грибов. Одним из примеров стала яблочная кислота. Для этого вещества существует постоянно растущий рынок сбыта. Вещество придает кислый вкус джемам и сокам, увеличивает срок годности всевозможной выпечки. Оно может быть использовано в качестве строительного блока для полиэфиров на биологической основе.
В процессах, подобных пивоварению, оно может использоваться с применением форм. При варке пива дрожжи сбраживают солодовый сахар ячменя. При производстве яблочной кислоты грибы рода Aspergillus перерабатывают сахар или растительные масла.
Это может быть сделано путем «подачи», например, раствора сахара на грибки, чтобы заставить их вырабатывать яблочную кислоту. Подобное брожение хорошо себя показывает в лабораторных условиях. Исследователи IGB в настоящее время изучают способы расширения процесса коммерциализации, в частности, путем повышения ферментационного выхода.
Используя аналогичный процесс, могут создаваться поверхностно-активные вещества, которые используют для производства моющих средств, эмульгаторов, активных ингредиентов для косметики, фармацевтики и пестицидов.
Дрожжи также являются интересными производителями. В дополнение к пивоварению, как упоминалось ранее, некоторые дрожжи могут также использоваться для получения молекул, которые необходимы для синтеза новых пластиков, таких как дикарбоновые кислоты с длинной цепью. Исследователи Fraunhofer IGB успешно разработали процесс получения длинноцепочечных дикарбоновых кислот из штамма Candida.
Природа предоставляет человечеству все новые способы сделать косметическую и другую продукцию натуральной и безопасной.