Dzisiejsza produkcja środków chemicznych wymaga dużego wkładu energii, której źródłem są standardowo paliwa kopalne. Badacze z niemieckiego Ruhr-Universität Bochum pracują jednak nad innym, bardziej efektywnym i przyjaznym środowisku sposobem pozyskiwania energii, który będzie można wykorzystać w tym procesie.
Fot. PROYECTO AGUA** /** WATER PROJECT / Foter.com / CC BY-NC-SA
Prace nad nowym rozwiązaniem, wykorzystującym zdobycze biotechnologii, prowadzą dr Robert Kourist z grupy badawczej Mikrobelle Biotechnologie oraz dr Marc Nowaczyk, dziekan Wydziału Biochemii Roślin. Dokonali oni modyfikacji genetycznej sinic, dzięki czemu powstały komórki, które wytwarzają enzymy do produkcji chemikaliów. Sinice te, poprzez fotosyntezę, dostarczają również energię wymaganą przez enzymy.
Jak to działa? Aby spełnić swoją funkcję jako biokatalizatory, enzymy potrzebują energii chemicznej, która zwykle dostarczana jest w postaci cukrów lub innych związków z wiązaniami wysokoenergetycznymi. Do dostarczenia tej energii badacze z Bochum postanowili wykorzystać fotosyntezę, którą sinice, podobnie jak rośliny, przeprowadzają.
Jak tłumaczy Nowaczyk, podczas fotosyntezy energia świetlna jest przetwarzana na energię chemiczną. W drugim etapie tego procesu energia ta wykorzystana jest głównie do wiązania dwutlenku węgla. Celem naukowców było przejąć ją i użyć jej bezpośrednio w reakcjach chemicznych.
Dużą przewagą produkcji z udziałem sinic jest fakt, że proces ten jest selektywny – sinice katalizują tylko syntezę konkretnych pożądanych produktów. Natomiast w wielu stosowanych obecnie procesach katalitycznych powstaje oprócz produktu jego lustrzane odbicie – produkt uboczny, który trzeba odfiltrować.
W ramach eksperymentu wykazano też, że enzymy pochodzące z innych organizmów również mogą być wprowadzone do sinic i przez nie wykorzystane. A to z kolei oznacza, że proces można wykorzystać dla wielu różnych reakcji. Dążymy do tego, by przemysł chemiczny stał się trochę bardziej czysty – twierdzi Kourist. A wykorzystanie fotosyntezy do katalizowania reakcji chemicznych to obiecujący krok w tym kierunku.
Artykuł opublikowano w czasopiśmie „Angewandte Chemie”.
Źródło: pcimag.com
