Ragi yang dipenuhi dengan nanopartikel yang menjebak cahaya menjadi lebih cekap dalam sintesis industri bahan berharga.
Dalam industri moden, sebilangan besar sel ragi digunakan untuk mengisi fermenter besar dan menghasilkan bahan yang diperlukan - biasanya dari molekul gula sederhana. Biosintesis tidak memerlukan suhu tinggi, tekanan, dan teknik berbahaya dan mahal lain yang sering diperlukan untuk sintesis kimia konvensional. Sebaliknya, sebahagian besar sumber daya yang masuk ke bioreaktor dibelanjakan secara ekonomik untuk aktiviti penting ragi itu sendiri, dan masalah peningkatan kecekapan biosintesis tetap mendesak.
Pendekatan asli baru untuk masalah ini dicadangkan oleh pemaju dari Harvard University, yang artikelnya diterbitkan dalam jurnal Nature. Junling Guo dan rakan-rakannya dapat melapisi sel-sel kulat dengan nanopartikel indium fosfida: semikonduktor ini mampu menangkap tenaga sinaran matahari dan mengurangkan penggunaan sumber kimia yang digunakan untuk metabolisme ragi.
Faktanya adalah bahawa banyak reaksi biokimia pada sel berlaku melalui perantaraan koenzim NADP. Ia dipulihkan - ia mengambil elektron (contohnya, dalam kloroplas tumbuhan semasa fonosintesis), dan kemudian menyerah (misalnya, semasa sintesis fotosintesis glukosa). Nanopartikel semikonduktor sebenarnya menjalankan proses yang serupa: foton mengeluarkan elektron dari mereka, yang memasuki sel dan merangsang pemulihan NADP.
Sebahagian daripada khasiat ragi yang sebelumnya dibelanjakan untuk tugas ini dapat digunakan untuk sintesis berharga industri. Ini disahkan oleh eksperimen yang dilakukan oleh penulis di makmal: pengeluaran asid shikimik (asas untuk mendapatkan agen antivirus Tamiflu yang popular) oleh sel yang membawa "bateri solar" nanopartikel semikonduktor di permukaan ternyata tiga kali lebih berkesan daripada ragi biasa.
Sergey Vasiliev
