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Ricercatori dell'Università di Newcastle, Il Regno Unito ha progettato Escherichia coli batteri per catturare l'anidride carbonica (CO 2 ) utilizzando gas idrogeno (H 2 ) per convertirlo in acido formico. La ricerca, pubblicato oggi in Microbiologia applicata e ambientale aumenta la possibilità di convertire la CO . atmosferica 2 ai prodotti chimici di base.
Normalmente, un enzima in E. coli catalizza il contrario di questa reazione:produzione di H 2 e CO 2 da acido formico. In natura, quest'ultimo è meglio conosciuto come un tipo di composto di aceto che le formiche usano per allontanare i predatori (Formic deriva dal latino 'formica, "significato ant.)
Per invertire la normale reazione in E. coli , gli investigatori hanno ottenuto i batteri per sostituire il molibdeno, un metallo che normalmente è una parte critica dell'enzima, per tungsteno, facendo crescere i batteri in eccesso di questi ultimi. "Questo è abbastanza facile da fare come E. coli non è in grado di distinguere facilmente la differenza tra i 2, ", ha dichiarato il principale investigatore Frank Sargent.
"Lo scambio di tungsteno con molibdeno ha cambiato le proprietà del nostro enzima in modo che fosse bloccato in CO 2 modalità di acquisizione piuttosto che essere in grado di passare da CO 2 cattura e CO 2 produzione, " ha detto il dottor Sargent.
I ricercatori hanno utilizzato uno speciale bioreattore pressurizzato riempito con H 2 e CO 2 per rendere disponibili i gas ai microbi. "Ha funzionato:i batteri potevano crescere sotto la pressione del gas e generare acido formico dalla CO 2 , " ha detto il dottor Sargent.
Il Dr. Sargent ha sviluppato l'idea dalla lettura dell'emergere della vita sulla Terra, sia nella letteratura primaria che nei libri di divulgazione scientifica, Egli ha detto. Tre miliardi e mezzo di anni fa, non c'era ossigeno nell'atmosfera, ma c'erano alti livelli di CO 2 e H 2 , e la vita cellulare aveva cominciato ad evolversi 10, 000 metri sotto la superficie dell'oceano.
Allora, questi composti avrebbero dovuto essere convertiti nei carboidrati da cui dipende tutta la vita. Ciò potrebbe essere stato ottenuto da un enzima "come quello che abbiamo trovato in E. coli , idrogenazione dell'anidride carbonica in un acido organico, " ha detto il dottor Sargent. "Volevamo provare questo in laboratorio."
"Intorno al mondo, le società comprendono l'importanza di combattere il cambiamento climatico, sviluppo di fonti energetiche sostenibili e riduzione degli sprechi, " ha detto il dottor Sargent. "Ridurre le emissioni di anidride carbonica richiederà un paniere di diverse soluzioni. La biologia e la microbiologia offrono alcune opzioni interessanti".
"L'obiettivo finale sarebbe quello di catturare la CO . sprecata 2 utilizzando gas idrogeno rinnovabile da bioidrogeno, come in questa ricerca, o elettrolisi alimentata da elettricità rinnovabile, e convertirlo in acido formico, " ha detto il dottor Sargent. "La chiave è che un microbo utilizzi il formiato come unica fonte di carbonio. Allora possiamo fare carburante, plastica o prodotti chimici. Questa è la visione di una bioeconomia veramente ciclica dove la CO 2 viene costantemente prodotto, catturato e restituito al mercato."
