溶剤(解決法)を醸造する - ごみからカフェインを取り除く

遺伝子工学はコーヒーの加工をきれいにするかもしれない

コーヒーは大事業だ。一つの帰結は、カフェインが汚染物質なので否応なしに捨てることのできない、たくさんのカフェインを含んだゴミだ。それは苗木の発芽と成体の成長の両方を抑制するので、集められ認められた場所に捨てられなければならない。

これは二つの理由で残念だ。一つは、それがコーヒー1杯の費用を増すことだ。もう一つはそのゴミは養分が豊富なことだ。もしそれからカフェインを除去できれば、それは動物のエサとして使われ、故にコーヒー会社の収入を減らすよりもむしろ増やすかもしれない。しかし、それはカフェイン除去の安いやり方を必要とするだろう。それが、オースティンのテキサス大学のジェフリー・バリックとその同僚が見つけたいと思っていることだ。シンセティック・バイオロジー誌に掲載された彼らの研究は、その答えが遺伝子組み換えバクテリアにあるということを示唆する。

ごみのカフェイン除去のためにバクテリアを使うという考えは、新しいものではない。過去の研究は、シュードモナス・プチダと呼ばれる種がその分子をかみ砕くことができることを示した。しかしそれは、少量でしかすることができず、いかにしてその効率を上げたらよいのかについてよく知っているものは誰もいなかった。バリック博士は、これをする最善の方法はシュードモナス・プチダからカフェインをかみ砕く機構を取り出し、生物学者が複製の仕方をよく知っている種の大腸菌にそれを入れることだと考えた。

彼とその同僚はそれ故に、カフェイン噛み砕き酵素を暗号化したシュードモナス・プチダの遺伝子の群を抽出し、それを大腸菌に移した。彼らが取り上げた系統は、DNAの中で遺伝子コードとして働く4つの塩基の一つグアニンを組みわせるためにふつう使う微生物の経路からの遺伝子が欠けていた。移植された生化学経路がカフェインを大腸菌が失われた遺伝子なしでグアニンにすることができる分子であるキサンチンに変えるので、これはその移植がうまくいったかを試すためのものだった。そのDNAの中でグアニンなしで何も再生産できないので、その研究者たちは単に傍観し、彼らの作った微生物がカフェインが存在する中で増えたかどうかを見た。悲しいことに、それらは増えなかった。

その問題を調査すると、移された遺伝子の群が重要な部分に欠けていることが示された。そして、彼らは3番目の種であるヤンシノバクテリウムからのパッチを使って直した。それから彼らは再挑戦した。今回、そのバクテリアは非常に繁殖した。

次の段階は、研究所の中でうまくいったことが、産業規模でもうまくいくかどうか見ることだ。もしうまくいけば、コーヒー会社はその費用を削減でき、特別な廃棄を必要とするゴミの他の生産者は、追い求めるべき調査の新路線を持つだろう。
 

発行日: 
2013-04-06
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