Raketové bakterie

Při vývoji levnějšího raketového paliva a bezpečnějších třaskavin pomáhají americkým vědcům jednobuněčné organismy, které lidstvo po dlouhá staletí I využívalo spíše pro výrobu chleba a alkoholu. Užitek z výsledků výzkumu bude však mít i farmaceutický průmysl.

To, že bakterie, které se po celá staletí využívaly zcela jiným způsobem, náhle produkují látku běžně se v přírodě nevyskytující, samozřejmě není jen tak. Ve skutečnosti se jedná o produkt genového inženýrství, kdy vědci z Michiganské státní univerzity přidali geny z jednoho blíže nespecifikovaného organismu do genomu bakterií, jako jsou např.

Escherichia coli a Pseudomonas. Pokud je těmto geneticky modifikovaným bakteriím dodán cukr, začínají produkovat butanetriol. Tento výzkumný program se stále nachází pouze v testovací, laboratorní fázi.

Je však pravděpodobné, že pokud nedojde k nějakému neočekávanému zvratu, přijde během několika let na řadu i komerční produkce butanetriolu s využitím této technologie.

Za vším jsou penízeTradiční výroba butanetriolu petrochemickým způsobem je finančně i technicky poměrně velmi náročná, a proto se armáda i námořnictvo snaží jeho spotřebu omezovat. Celkem tyto dvě složky amerických vojenských sil v současnosti nakupují přibližně 6800 kg butanetriolu ročně, přičemž náklady se pohybují mezi 60 až 80 USD za jeden kilogram.

Butanetriol je používán při výrobě butanetriol trinitratu, který je součástí paliva některých raketových zbraní, jako jsou např. střely Hellfire. Experti očekávají, že pokud by se podařilo snížit cenu butanetriolu na 20 až 30 USD za kilogram, vzroste jen v tomto segmentu roční poptávka téměř až na desetinásobek.

Zároveň se zvýšením poptávky po butanetriolu by se měla ve vojenském i civilním sektoru snížit spotřeba nitroglycerolu. Ten je sice levnější, ale také mnohem nebezpečnější.

Zelená továrna?Vzhledem k tomu, že výroba butanetriolu s využitím geneticky modifikovaných bakterií je ekologičtější než současný petrochemický proces, označují sami výzkumníci tento proces za bioprodukci a nebo také za zelenou výrobu.

„ V jednoduchosti je síla,“říká Dr. John Frost z Michiganské státní univerzity a dodává: „Naučili jsme bakterie, aby se chovaly jako chemické katalyzátory. V současnosti ke svým pokusům používáme jen dvě bakterie, ale naším cílem je dospět do stavu, kdy bude možné tímto způsobem butanetriol produkovat ve velkých objemech, tedy komerčně.

“ Ačkoliv je tento výzkum financován vojenskou institucí – Úřadem pro námořní výzkum, jeho výsledky nepřinesou prospěch jen armádě, ale i civilnímu sektoru. Butanetriol je používán i ve farmacii, a to při výrobě některých přípravků určených ke snížení hladiny cholesterolu.

NEBEZPEČNÝ NITROGLYCEROLNitroglycerol – nesprávně nazývaný také nitroglycerin – vyrobil v roce 1847 Ascanio Sobrero, profesor chemie na Dělostřelecké akademii v Turíně. Připravuje se esterifikací kyseliny dusičné za přítomnosti kyseliny sírové, neboli působením bezvodé nitrační směsi na glycerin.

Je to nažloutlá olejovitá kapalina o teplotě tání 13 °C a hustotě 1,592 g.cm „3, která je velmi citlivá na některé podněty – především na úder a na tření. Jeho výroba a především manipulace s ním je z tohoto důvodu značně nebezpečná.

Volně zapálen rychle shoří, při větším množství může explodovat a v uzavřeném prostoru detonuje. V čistém stavu se nitroglycerol v průmyslové či vojenské praxi prakticky nikdy nepoužívá. Nitroglycerol je velmi důležitý lék na některé kardiovaskulární choroby, především anginu pectoris.

V moderní době byla studována i možnost jeho využití jako raketového paliva, ale v tomto ohledu se ukázal jako podstatně výhodnější o jeden uhlík, resp. o jednu metylenovou skupinu bohatší trinitrobutanetriol, přesněji 1,2,4-Butanetriol trinitrate.

Na rozdíl od nitroglycerolu, pro jehož výrobu je k dispozici dostatek levné suroviny, (glycerolu jako produktu hydrolýzytuků), analogická výchozí látka pro přípravu trinitrobutanetriolu, tedy 1,2,4-butanetriol, tak snadno dostupná není.

Odtud pak pramení současný zájem o alternativní syntézy, z nichž jedna je právě syntéza mikrobiální.