Ragi yang dikotori dengan partikel nano yang memerangkap cahaya menjadi jauh lebih efisien dalam sintesis industri zat berharga.
Dalam industri modern, garis sel ragi yang tak terhitung jumlahnya digunakan untuk mengisi fermentor besar dan menghasilkan zat yang diperlukan - biasanya dari molekul gula sederhana. Biosintesis tidak memerlukan suhu tinggi, tekanan, dan teknik berbahaya dan mahal lainnya yang sering kali diperlukan untuk sintesis kimia konvensional. Di sisi lain, sebagian besar sumber daya yang masuk ke bioreaktor dihabiskan secara tidak ekonomis untuk aktivitas vital ragi itu sendiri, dan masalah peningkatan efisiensi biosintesis tetap mendesak.
Pendekatan orisinal baru untuk masalah ini diusulkan oleh pengembang dari Universitas Harvard, yang artikelnya dipublikasikan di jurnal Nature. Junling Guo dan rekan-rekannya mampu melapisi sel jamur dengan nanopartikel indium fosfida: semikonduktor ini mampu menangkap energi radiasi matahari dan mengurangi konsumsi sumber daya kimia yang digunakan untuk metabolisme ragi.
Faktanya adalah bahwa banyak sekali reaksi biokimia dalam sel yang terjadi melalui mediasi koenzim NADP. Ia dipulihkan - ia mengambil elektron (misalnya, dalam kloroplas tumbuhan selama fonosintesis), dan kemudian mengembalikannya (misalnya, selama sintesis glukosa fotosintesis). Nanopartikel semikonduktor sebenarnya melakukan proses serupa: foton merobohkan elektron darinya, yang memasuki sel dan merangsang pemulihan NADP.
Sebagian nutrisi ragi yang sebelumnya dihabiskan untuk tugas ini dapat digunakan untuk sintesis yang bernilai industri. Hal ini dikonfirmasi oleh percobaan yang dilakukan oleh penulis di laboratorium: produksi asam shikimic (dasar untuk mendapatkan agen antivirus populer "Tamiflu") oleh sel yang membawa "sel surya" nanopartikel semikonduktor di permukaan ternyata tiga kali lebih efektif daripada ragi biasa.
Sergey Vasiliev
