Delftse uitvinding verbetert bio-ethanolproductie

Anaerobe vergisting van landbouwafval tot ethanol wordt veel efficiënter wanneer je de dienstdoende gistcellen (S. cerevisiae) voorziet van één extra gen uit de bacterie E. coli. Dat schrijven Jack Pronk en collega’s van het Kluyverlab in Delft deze week in het tijdschrift Applied and Environmental Microbiology.

Volgens Pronk sla je met deze ingreep drie vliegen in één klap: je produceert meer ethanol uit een kilo afval, je werkt het azijnzuur weg dat in dat afval zit én je krijgt geen glycerol meer als ongewenst bijproduct.

Het azijnzuur ontstaat wanneer je suikers vrijmaakt door lignocellulose uit biomassa te hydrolyseren. Normaal gesproken blijft het achter als bijproduct, omdat S. cerevisiae niet beschikt over de gereedschappen om het om te zetten in ethanol.

De productie van glycerol is daarentegen essentieel voor de gist. Hij maakt het om NADH, dat bij andere processen is ontstaan, te kunnen her-oxideren tot NAD+. Maak je de glycerolproductie onmogelijk door de genen GPD1 and GPD2 uit te schakelen, die coderen voor glycerol 3-fosfaatdehydrogenase, dan is de gistcel meteen ook niet meer in staat tot anaerobe groei.

Maar zet je er vervolgens het mhpF-gen uit E. coli in, dat codeert voor een aceetaldehyde dehydrogenase-enzym, dan stel je daarmee de gistcel in staat om acetaat te reduceren tot ethanol en díe reactie te gebruiken om NADH te oxideren. De glycerolproductie is dan helemaal niet meer nodig.

Op deze truc is inmiddels octrooi aangevraagd. Pronk gaat nu kijken of het ook op industriële schaal werkt.

bron: TU Delft