Специалисты Университета Калгари учатся получать каучук из салата-латука

Тэ Ген РоУченые продолжают поиски альтернативных источников натурального каучука.  Команда исследователей, которую возглавляют адъюнкт-профессор Тэ Ген Ро и аспирант Ян Цюй, сотрудники факультета биологических наук Университета Калгари в Канаде, изучают свойства салата-латука, чтобы идентифицировать ферменты, участвующие в синтезе каучука в растениях. Данные их исследования опубликованы в издании Journal of Biological Sciences.

«Натуральный каучук – это чрезвычайно важное сырье для производства такой продукции, как шины и медицинские изделия, поскольку этот материал превосходит синтетический каучук, получаемый из нефтепродуктов, в плане эластичности, прочности и рассеивания тепла, – отмечает г-н Ро. – К примеру, в резиновой смеси автомобильных шин должно быть порядка 20 % натурального каучука, чтобы обеспечить необходимые характеристики, а авиационные шины почти полностью изготавливаются из натурального материала».

По его словам, на долю натурального каучука сейчас приходится 45 % от всего мирового потребления каучуков, и исследователи надеются, что при помощи новых разработок и создания биопродуктов, получаемых из растений и их ферментов, в конечном счете промышленность сможет отказаться от каучука нефтяного происхождения.

В данный момент натуральный каучук получается в основном из сока гевеи бразильской, которая выращивается в азиатских странах с тропическим климатом, таких как Малайзия, Индонезия и Таиланд. Доля этих стран в мировом производстве каучука составляет 95 %, из-за чего потребители крайне зависимы от поставок каучука, получаемого из одного вида растения в ограниченном географическом регионе. Поскольку в Азии также присутствуют риски распространения патогенов, стихийных бедствий и геополитических конфликтов, ученые по всему миру ищут альтернативные источники натурального каучука, чтобы удовлетворить спрос в будущем.

Г-н Ро говорит, что в своей работе он использует латук как базовую модель для анализа молекулярного механизма, управляющего биосинтезом натурального каучука в растениях. «Салат-латук культивировали для увеличения стадий вегетативного роста, поскольку он используется в пищу. Однако когда начинается стрелкование [когда вырастает стебель с цветами, из-за чего листья становятся горькими], из стебля можно получать млечный сок, который содержит биополимер – натуральный каучук. Это делает латук идеальной для нас моделью, поскольку это однолетнее растение с перекрестным опылением, и за год можно анализировать свойства нескольких поколений».

При этом он добавил, что хотя латук может помочь достичь прогресса в исследованиях, для коммерческого производства каучука, вероятнее всего, понадобится другое растение, которое может обеспечить урожаи, гарантирующие экономическую целесообразность. «Нельзя просто вырастить салат в саду и начать делать из него шины», – отметил он.

Работа над альтернативным источником натурального каучука началась в Северной Америке почти сто лет назад – в 1920-х годах, когда этим занимался Томас Эдисон. Совместно с компаниями Ford и Firestone знаменитый ученый создал Корпорацию ботанических исследований Эдисона, чтобы начать производить каучук не из гевеи. В конечном счете команда Эдисона остановилась на идее культивирования золотарника (многолетнего травянистого растения). Как бы то ни было, слишком малая длина полимерной цепи натурального каучука из золотарника, а также появление синтетического каучука из нефтепродуктов в 1930-е годы привели к прекращению исследований.

«Качество каучука из золотарника было очень низким. Но мы идентифицировали важные гены латука, так что мы можем получать из золотарника более качественный материал, и мы можем выращивать его в Канаде», – заявил г-н Ро, добавив, что в стране есть и другие каучуконосы, и его команда намерена тщательнее изучить свойства одуванчиков, чьи корни содержат искомый материал (напомним, одуванчиковым каучуком уже занимается ряд шинных компаний, в том числе Continental, Apollo Vredestein и Mitas).

«На этот раз мы возвращаемся к этому вызову, будучи вооруженными новыми данными и намного более совершенными биотехническими инструментами, – отметил г-н Ро. – Наша цель в том, чтобы найти самые подходящие растительные ферменты для получения натурального каучука из новых биологических источников. Уверен, что мы сможем это сделать в ближайшие десять лет».