Большая карьера маленькой бактерии

«Соrd» по-английски означает в том числе «шнурок», и когда в 1889 году Абель и Дьюар изобрели и запатентовали новое взрывчатое вещество, состоявшее из нитроглицерина и ружейного хлопка, они назвали его «кордит», потому что из ацетонового раствора оно выдавливалось в виде тонких шнурков

Кордит, видимо, родился под несчастливой звездой. Сначала на его пути в армию выросло препятствие в виде иска Альфреда Нобеля, который в свое время запатентовал, казалось бы, все возможные виды взрывчатки на основе нитроглицерина. Однако британская палата лордов все-таки нашла в патенте Нобеля едва заметную щелку и на этом основании отклонила его иск. Тем не менее в начале Первой мировой войны на пути кордита выросло второе и более серьезное препятствие: в Великобритании не оказалось достаточных запасов ацетона. Была сделана попытка создать его суррогат, но попытка не увенчалась успехом, так как новая взрывчатка после недолгого лежания на складах портилась.

И все-таки это второе препятствие тоже было устранено, когда преподаватель Манчестерского университета, химик Хаим Вейцман открыл способ промышленного производства ацетона на основе бактериальной ферментации, то есть работы бактерий в роли ферментов. В результате напряженного поиска он нашел некую бактерию, которая способна была разлагать кукурузный крахмал на ацетон, бутанол и этанол.

Как многим извест­но, благодарность британско­го правительства выразилась впоследствии в форме так на­зываемой Декларации Бальфура, в которой признава­лось право еврейского наро­да на создание национально­го очага на исторической ро­дине в Палестине. Сам Вейцман, как известно, позднее стал первым президентом Го­сударства Израиль.

Бактерия, однако, благо­дарности не получила, поэ­тому, считая это неправиль­ным, мы попытаемся ошибку исправить. Прежде всего, тем, что тоже назовем ее, наконец, по имени. Бактерия Вейцмана (или «организм Вейцмана», как ее тоже часто назы­вают) — это Clostridium acetobutylicum, один из видов об­ширного и славного бакте­риального семейства Clostr­idium, все виды которого со­кращенно именуются поэто­му «С. такой-то». Семейство славное, потому что чуть ли не каждый из его почти ста видов чем-нибудь да про­славлен.

Мы уже упомянули только что о С. ацетобутиликуме, его выдающейся роли в произ­водстве кордита и победе Ан­танты в Первой мировой во­йне, а теперь заметим, что эта история имела и другой, куда более важный, с нашей ны­нешней точки зрения, аспект. То был один из первых ша­гов современной биотехно­логии, от которой мы сегод­ня ждем производства синте­тического биотоплива (в пер­вую очередь, тех же этанола и бутанола), что освободит нас от нефтяной зависимости. И что особенно интересно: ока­зывается, опять эти надежды во многом связаны с предста­вителями семейства Clostrid­ium, в том числе и с уже по­служившей миру С. ацетобутиликум.

Вместе со своей родствен­ницей С. тиробутиликум она служит главным двигателем нового промышленного хи­мического процесса (разработанного фирмой «Environ­mental Energy lnc» и универ­ситетом штата Огайо), конеч­ным продуктом которого яв­ляется бутанол, который мно­гие считают самым лучшим из всех видов биотоплива, вклю­чая даже этанол.

Эти две бак­терии уже прославились на­столько, что химик Льяо из Калифорнийского универ­ситета даже пересадил их гены в кишечную палочку, на­деясь, что ее тоже можно бу­дет запрячь в работу по про­изводству бутанола. В самое последнее вре­мя еще две бактерии семей­ства Clostridium присоедини­лись к своим товаркам в де­ле производства биотоплива. Одна из них, С. thermocellum, оказалась способной перера­батывать древесные отходы в этанол, а другая, С. ljungdahlii, недавно обнаруженная — вы не поверите — в кури­ных экскрементах, уже про­буется на этой роли в биоре­акторах арканзасской фирмы «BRI Energy».