La levadura llena de nanopartículas que atrapan la luz se vuelve mucho más eficiente en la síntesis industrial de sustancias valiosas.
En la industria moderna, se utilizan innumerables líneas de células de levadura para llenar enormes fermentadores y producir las sustancias necesarias, generalmente a partir de moléculas simples de azúcar. La biosíntesis no requiere altas temperaturas, presiones y otras técnicas peligrosas y costosas que a menudo se requieren para la síntesis química convencional. Por otro lado, una parte considerable de los recursos que entran en el biorreactor se gastan de forma antieconómica en la actividad vital de la propia levadura, y el problema de aumentar la eficacia de la biosíntesis sigue siendo urgente.
Los desarrolladores de la Universidad de Harvard propusieron un nuevo enfoque original a este problema, cuyo artículo fue publicado en la revista Nature. Junling Guo y sus colegas pudieron recubrir células de hongos con nanopartículas de fosfuro de indio: este semiconductor es capaz de capturar la energía de la radiación solar y reducir el consumo de recursos químicos utilizados para el metabolismo de las levaduras.
El hecho es que un gran número de reacciones bioquímicas en las células se producen por mediación de la coenzima NADP. Se restaura: toma un electrón (por ejemplo, en los cloroplastos de las plantas durante la fonosíntesis) y luego lo abandona (por ejemplo, durante la síntesis fotosintética de glucosa). Las nanopartículas semiconductoras en realidad llevan a cabo un proceso similar: los fotones eliminan electrones de ellas, que ingresan a la célula y estimulan la restauración de NADP.
Una parte de la nutrición de la levadura que se gasta previamente en esta tarea se puede utilizar para una síntesis de valor industrial. Así lo confirmaron los experimentos llevados a cabo por los autores en el laboratorio: la producción de ácido shikímico (base para la obtención del popular agente antiviral Tamiflu) por células que transportan nanopartículas semiconductoras "baterías solares" en la superficie resultó ser tres veces más eficiente que la de la levadura común.
Sergey Vasiliev
