การศึกษาสาหร่ายกระตุ้นความกระตือรือร้นพลังงานชีวภาพ

การศึกษาสาหร่ายกระตุ้นความกระตือรือร้นพลังงานชีวภาพ

สาหร่ายได้ทำให้นักสำรวจเชื้อเพลิงชีวภาพต้องน้ำลายสอมานานแล้ว แต่พวกเขาไม่รู้ว่าจะเคี้ยวอาหารอย่างมีประสิทธิภาพได้อย่างไร จนถึงตอนนี้ นักวิจัยได้ออกแบบแบคทีเรียที่สามารถย่อยสลายและย่อยผนังเซลล์เหนียวของสาหร่ายเพื่อให้ได้เอทานอลและสารประกอบที่มีประโยชน์อื่นๆ หากนักวิทยาศาสตร์สามารถทำให้กระบวนการนี้ทำงานในขนาดที่ใหญ่ขึ้นได้ ในไม่ช้าสาหร่ายก็อาจเป็นคู่แข่งสำคัญในฐานะแหล่งเชื้อเพลิงหมุนเวียน

พลังงานนอกชายฝั่ง นักวิทยาศาสตร์ได้ออกแบบแบคทีเรียที่ทำลายสาหร่าย เช่น สายพันธุ์ Macrocystis เพื่อให้ผลิตเชื้อเพลิง เช่น เอทานอล

BIO ARCHITECTURE LAB INC.

งานวิจัยชิ้นใหม่ “ทำให้ก้าวกระโดดครั้งใหญ่” Hal Alper วิศวกรเมตาบอลิซึมแห่งมหาวิทยาลัยเท็กซัสในออสตินกล่าว ต่างจากข้าวโพดและเชื้อเพลิงชีวภาพอื่น ๆ มากมาย สาหร่ายไม่ต้องการที่ดินทำกิน ปุ๋ย หรือน้ำจืด หากสาหร่ายสามารถเคี้ยวให้กลายเป็นเอธานอลได้อย่างมีประสิทธิภาพ ก็จะขยายขอบเขตของเชื้อเพลิงชีวภาพให้กว้างขึ้น Alper ผู้ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิจัยกล่าว เขากล่าวว่าสาหร่ายอาจเป็น “แหล่งใหม่ของคาร์บอนนอกแบบที่ทุกคนกำลังมองหา”

นักวิทยาศาสตร์จาก Bio Architecture Lab บริษัทเชื้อเพลิงชีวภาพและเคมีหมุนเวียนซึ่งมีสำนักงานใหญ่ในเมืองเบิร์กลีย์ รัฐแคลิฟอร์เนีย สนใจที่จะสร้างแบคทีเรียเชื้อเพลิงชีวภาพที่เป็นร้านค้าครบวงจร: พวกเขาต้องการจุลินทรีย์ที่สามารถย่อยอัลจิเนตเซลล์สาหร่ายได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ต้องปรับสภาพ ด้วยสารเคมีหรือความร้อน อัลจิเนตมักใช้ในไอศกรีมและสิ่งทอบางชนิด แต่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ายากที่จะย่อยสลายและเผาผลาญเป็นเชื้อเพลิง

ดังนั้น นำโดยนักชีววิทยาสังเคราะห์ Yasuo Yoshikuni 

ทีมงานจึงนำแบคทีเรียE. coli จากม้าม โตและภายในนั้นมาปะติดปะต่อยีนและส่วนอื่นๆ ที่จำเป็นสำหรับการแปลงสาหร่ายเป็นเชื้อเพลิงที่เหนือกว่า จากแบคทีเรียในทะเลPseudoalteromonasนักวิทยาศาสตร์ได้ใช้ยีนสำหรับเอ็นไซม์ที่ตัดแอลจิเนตให้เป็นชิ้นเล็ก ๆ ของโมเลกุล นักวิจัยได้เชื่อมโยงยีนเหล่านี้กับระบบขนส่งเซลล์ที่พบในE. coliแล้ว ดังนั้นแบคทีเรียจะหลั่งเอนไซม์ที่หั่นแอลจิเนตออกสู่สิ่งแวดล้อม

จากนั้นทีมก็สำรวจวรรณกรรมและฐานข้อมูลทางวิทยาศาสตร์เพื่อหาจุลินทรีย์ที่มีเครื่องจักรย่อยแอลจิเนตอย่างจริงจัง พวกเขาโจมตีจุลินทรีย์ในทะเลVibrio splendidusและนำVibrio DNA จำนวน มากไปใช้ในE. coli เมื่อทีมงานป้อนแอลจิเนตให้กับE. coli ที่ออกแบบทางวิศวกรรม จุลินทรีย์จะสูบเอทานอลออกมา นักวิจัยรายงานในวารสาร Science 20 มกราคม นักวิทยาศาสตร์ตั้งข้อสังเกตว่าระบบให้ผลผลิต 80 เปอร์เซ็นต์ของปริมาณเอทานอลสูงสุดตามทฤษฎีสำหรับปริมาณชีวมวลที่กำหนด และการปรับแต่งเพิ่มเติมอาจจะมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ส่วนหนึ่งของความสวยงามของระบบนี้คือความยืดหยุ่น Yoshikuni กล่าว เนื่องจากเอนไซม์ที่ย่อยสลายแอลจิเนตถูกปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อม ผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวในขั้นต้นจึงสามารถเก็บเกี่ยวได้อย่างง่ายดายเพื่อสร้างสารประกอบที่มีประโยชน์ เช่น สารตั้งต้นของไนลอนหรือพลาสติก และเมื่อE. coliกินแอลจิเนตที่สลายตัว แบคทีเรียจะสร้างไพรูเวตจำนวนมาก ซึ่งเป็นสารเคมีขั้นกลางที่มีประโยชน์สำหรับการผลิตเชื้อเพลิง เช่น บิวทานอลหรือไบโอดีเซล 

สาหร่ายถูกเก็บเกี่ยวในเชิงพาณิชย์แล้วในหลายประเทศสำหรับการใช้งานอื่น ๆ และ Bio Architecture Lab กำลังทำงานในโรงงานนำร่องในชิลีเพื่อเปลี่ยนสาหร่ายเป็นเชื้อเพลิง Daniel Trunfio ซีอีโอของ บริษัท กล่าว นอกจากนี้ สาหร่ายใดๆ ก็ตาม เขาตั้งข้อสังเกต “เราชอบที่จะบอกว่าเราไม่เชื่อเรื่องพระเจ้า เราสามารถแปรรูปสาหร่ายสีน้ำตาลอะไรก็ได้”

นักวิจัยตรวจพบตัวแปรเฉพาะตัวเดียว ซึ่งเชื่อมโยงกับ ยีน APOEซึ่งเกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์ ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐานทางสถิติสำหรับการแยกผู้ที่มีอายุมากกว่าร้อยปีออกจากผู้ที่มีช่วงชีวิตเฉลี่ยมากกว่า ตัวแปรอื่น ๆ จำนวนมากยังดูราวกับว่าพวกเขาอาจเชื่อมโยงกับอายุยืน แต่ไม่มีใครผ่านการรวบรวมทางสถิติ

แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง