Nghiên cứu sử dụng các enzyme trong vi khuẩn, tảo hoặc cây trồng để sản xuất nhiên liệu sinh học
Thứ tư, 06-02-2013 | 18:47:28
|
Các nhà khoa học hiện đang nghiên cứu một loại enzyme sản xuất ra alkan một cách tự nhiên.
Alkan là phân tử dạng chuỗi carbon dài có thể là một thay thế trực tiếp cho hydrocarbon trong xăng. Họ đã tìm ra lý do tại sao phản ứng tự nhiên thường dừng lại sau 3-5 chu kỳ. Với những kiến thức đó, họ đã đặt ra một chiến lược để duy trì quá trình phản ứng. Các chi tiết sinh hóa được thực hiện tại Phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven trực thuộc Bộ Năng lượng Mỹ và đã được mô tả trong Kỷ yếu của Viện hàn lâm Khoa học tuần 4 tháng 2 năm 2013 đã làm dấy lên mối quan tâm về việc sử dụng các enzyme trong vi khuẩn, tảo hoặc cây trồng để sản xuất nhiên liệu sinh học mà không cần phải xử lý thêm.
John Shanklin – nhà nghiên cứu hoá sinh và là tác giả chính của nghiên cứu cho biết: Alkan tương tự như các phân tử carbon dạng chuỗi trong xăng. Chúng đại diện cho một lựa chọn tái tạo tiềm năng để thay thế các thành phần hóa dầu của xăng. Nghiên cứu được tiến hành thực hiện với sự tham gia của tiến sĩ Carl Andre, hiện đang làm việc tại BASF Plant Science (một công ty nghiên cứu khoa học về cây trồng) ở Bắc Carolina, và Xiaohong Yu từ Phòng Khoa học Sinh học của Brookhaven. Không giống như quá trình phá vỡ sinh khối thực vật thành đường và lên men chúng thành ethanol, alkan được tạo ra từ sản xuất sinh học có thể được chiết xuất và sử dụng trực tiếp làm nhiên liệu.
Phát hiện gần đây về một loại enzyme được gọi là aldehyde-deformylating oxygenase (ADO) có khả năng tạo ra alkan một cách tự nhiên từ các tiền chất ở một số vi khuẩn, khơi dậy mối quan tâm về khai thác hoạt tính của enzyme này để tạo ra nhiên liệu sinh học dạng lỏng.
Trong các thí nghiệm trong ống nghiệm và các nghiên cứu thí điểm ở vi khuẩn, enzyme có chức năng kép tăng ít nhất gấp năm lần trong sản xuất ankan so với riêng ADO. Và, ngoài việc loại bỏ hydrogen peroxide là một chất ức chế của ADO, enzyme kết hợp này thực sự giúp thúc đẩy phản ứng sản xuất ankan bằng cách tạo ra oxy - một trong những thành phần quan trọng cần thiết cho hoạt động sản xuất.
Enzyme có chức năng kép này đồng thời làm giảm nồng độ chất ức chế và làm tăng nồng độ của một thành phần phản ứng cần thiết bằng cách chuyển đổi một chất ức chế thành một chất nền.
Hiện các nhà khoa học đang nghiên cứu để tạo ra các enzye kết hợp trong tảo hoặc thực vật có màu xanh.
Shanklin cho biết: Trong khi ADO có chứa vi khuẩn chuyển hóa đường mà chúng ta cho chúng ăn thành ankan, sẽ hiệu quả hơn để sản xuất alkan trong các sinh vật quang hợp bằng cách sử dụng carbon dioxide và ánh sáng mặt trời.
Các nhà khoa học cũng cho rằng cách tiếp cận chung của chiến lược thiết lập các enzyme liên kết để phá vỡ các chất ức chế phân tử nhỏ có thể được sử dụng để nâng cao hiệu quả của một loạt các phản ứng. Làm tiêu tan ức chế tự nhiên, một quá trình được mô tả là "bảo vệ thông qua quá trình trao đổi chất ức chế" (PIM), sẽ cho phép các enzym có chức năng kép hoạt động hiệu quả hơn so với các bản sao tự nhiên của chúng.
K.P. - Mard, theo Sciencedaily.
|
Trở lại In Số lần xem: 1722 |
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|