Il fumarato viene sintetizzato fissando la CO2 al piruvato con multi-biocatalizzatori. La malato deidrogenasi (ME) combina piruvato e anidride carbonica (CO2) in L-malato, che può essere convertito in fumarato dalla fumarasi (FUM). Il fumarato può essere utilizzato come materia prima per plastica biodegradabile, come il polibutilene succinato, che sono tipicamente prodotti dal petrolio, mentre sequestra CO2. Credito:Università metropolitana di Osaka
Nelle piante, la fotosintesi naturale lega l'anidride carbonica (CO2 ) in composti organici, che possono poi essere convertiti in glucosio o amido. Queste utili molecole possono essere sequestrate, immagazzinando il carbonio in una forma solida. La fotosintesi artificiale imita questo processo riducendo il gas serra CO2 —la principale causa del cambiamento climatico—che si converte in altre sostanze utili.
I ricercatori dell'Osaka Metropolitan University sono riusciti a creare fumarato utilizzando la fotosintesi artificiale su piruvato e CO2 . Questo fumarato può essere utilizzato per produrre plastica biodegradabile come il polibutilene succinato, immagazzinando il carbonio in una forma compatta, durevole e solida. Attualmente, la maggior parte del fumarato utilizzato per produrre questa plastica è prodotto dal petrolio, quindi la creazione di fumarato da CO2 e il piruvato derivato dalla biomassa è altamente desiderabile.
Il professor Yutaka Amao del Centro di ricerca per la fotosintesi artificiale e Mika Takeuchi, uno studente laureato presso la Scuola di specializzazione in scienze della Metropolitan University di Osaka, hanno utilizzato il biocatalizzatore malato deidrogenasi (ossalacetato-decarbossilante) per combinare CO2 con piruvato, derivato dalla biomassa, per produrre acido L-malico. Successivamente, il biocatalizzatore fumarasi è stato utilizzato per disidratare l'acido L-malico per sintetizzare il fumarato.
"I biocatalizzatori sono stati utilizzati per convertire CO2 in una materia prima per la plastica. Sulla base dei nostri risultati, continueremo a costruire una CO2 migliore sistemi di conversione ad impatto ambientale ancora più ridotto; puntiamo a una conversione più efficiente di CO2 in sostanze utili, utilizzando l'energia della luce", ha affermato il Prof. Amao.
Con questo successo, il team ha già iniziato a ricercare nuovi metodi di fotosintesi artificiale con l'obiettivo di produrre fumarato utilizzando la luce come energia. Se questa tecnologia può essere realizzata, creerà un nuovo sistema fotosintetico artificiale per sintetizzare utili macromolecole da CO2 .
L'attuale studio è pubblicato in Reaction Chemistry &Engineering . + Esplora ulteriormente
