Produzione di idrocarburi enzimatici fotoattivati. Credito:(c) A. Kitterman / Scienza , DOI:10.1126/science.aao4399
(Phys.org)—Un team di ricercatori affiliati a diverse istituzioni in Francia ha scoperto un fotoenzima algale che utilizza la luce blu per convertire gli acidi grassi in idrocarburi. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Scienza , il team descrive il proprio lavoro e la possibilità di utilizzare le proprie scoperte come mezzo per fornire una nuova fonte di energia da idrocarburi. Nigel Scrutton con l'Università di Manchester offre un pezzo di prospettiva nello stesso numero di rivista che delinea la lotta per sfruttare la fotochimica nei processi di produzione basati sulla biologia insieme a una panoramica del lavoro svolto dal team in Francia.
Come osserva Scrutton, è raro che la fotocatalisi venga utilizzata in processi di produzione a base biologica. Ciò è dovuto principalmente alla mancanza di materiale biologico che reagisce alla luce in modi che li renderebbero utili in tali applicazioni. In particolare, molti organismi rispondono alla luce, Certo, ma pochissimi enzimi utilizzati da tali organismi utilizzano la luce come fonte di energia diretta. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno trovato un'eccezione:un fotoenzima algale che converte gli acidi grassi in idrocarburi usando la luce blu e un cofattore di riboflavina. Gli idrocarburi prodotti potrebbero essere utilizzati come fonte di energia se la procedura può essere scalata.
L'enzima è stato trovato nell'alga Chlorella variabilis ed è indicato dal team come fotodecarbossilasi degli acidi grassi (FAP), e funziona in combinazione con il cofattore flavina adenina dinucleotide (FAD). Il team ha scoperto che l'enzima FAP fa il suo lavoro unendo le proprietà biocatalitiche e fotorecettrici della flavina per catalizzare gli acidi grassi attraverso la chimica dei radicali. Il risultato è la rimozione dei gruppi carbossilici dagli acidi grassi, con conseguente formazione di alcani.
Il team riferisce di aver osservato l'enzima in azione dopo aver applicato la luce blu a una proteina che avevano espresso attraverso un campione di E. coli. Hanno anche ricostruito la struttura cristallina dell'enzima come mezzo per scoprire come fosse legato agli acidi grassi durante la catalisi. Suggeriscono inoltre che il loro lavoro suggerisce che altri flavoenzimi potrebbero anche essere fotoenzimi, aspetta solo di essere scoperto.
© 2017 Phys.org