Valgust püüdvate nanoosakestega risustatud pärm muutub väärtuslike ainete tööstuslikus sünteesis palju tõhusamaks.
Kaasaegses tööstuses kasutatakse tohutute kääritite täitmiseks ja vajalike ainete tootmiseks lugematuid pärmirakkude ridu - tavaliselt lihtsatest suhkrumolekulidest. Biosüntees ei vaja kõrget temperatuuri, rõhku ega muid ohtlikke ja kulukaid tehnikaid, mida tavapärase keemilise sünteesi jaoks sageli vaja on. Teisest küljest kulutatakse märkimisväärne osa bioreaktorisse minevatest ressurssidest mittemajanduslikult pärmi enda elutähtsale tegevusele ning biosünteesi efektiivsuse suurendamise probleem on endiselt pakiline.
Uue originaalse lähenemise sellele probleemile pakkusid välja Harvardi ülikooli arendajad, kelle artikkel ilmus ajakirjas Nature. Junling Guo ja tema kolleegid suutsid seenrakke katta indiumfosfiidi nanoosakestega: see pooljuht suudab hõivata päikesekiirguse energiat ja vähendada pärmi ainevahetuseks kasutatavate keemiliste ressursside tarbimist.
Fakt on see, et väga paljud biokeemilised reaktsioonid rakkudes toimuvad koensüümi NADP vahendusel. See taastatakse - see võtab elektroni (näiteks taimede kloroplastides fonosünteesi ajal) ja loobub sellest (näiteks glükoosi fotosünteesi sünteesi käigus). Pooljuhtsed nanoosakesed viivad tegelikult läbi sarnase protsessi: footonid löövad neilt välja elektronid, mis sisenevad rakku ja stimuleerivad NADP taastumist.
Osa pärmi toitumisest, mis oli varem sellele ülesandele kulutatud, saab kasutada tööstuslikult väärtuslikuks sünteesiks. Seda kinnitasid autorite laboris läbi viidud katsed: šikimiinhappe (populaarse viirusevastase aine Tamiflu saamise alus) tootmine rakkude poolt pinnal pooljuht-nanoosakeste “päikesepatareisid” kandvate rakkude abil osutus tavalise pärmi omast kolm korda efektiivsemaks.
Sergei Vasiliev
