Бактерии могут поглощать углекислый газ

0

Ученые из университета Беркли установили, что полупроводниковые частицы сульфида кадмия оседают на поверхности ацетогенных бактерий, передает .

Бактерии могут поглощать углекислый газ

Улавливая солнечное излучение, наночастицы снабжают микробов электронами, которые нужны для усвоения углекислого газа и производства ценной уксусной кислоты, спирта и других видов органического топлива.

Ацетогенные бактерии, которые обитают в темноте и в анаэробных условиях, могут восстанавливать углекислый газ, на выходе производя уксусную кислоту, этанол и другие нужные вещества. Дополнительного источника энергии эти процессы не требуют. Для восстановления необходимы электроны, которые может поставлять молекулярный водород в ходе окисления гидрогеназами.

Альтернативным источником электронов для ацетогенных реакций может служить электрическая цепь: микробы растут на катоде, принимают электроны с анода и усваивают углекислый газ, производя нужный продукт.

Авторы новой работы выращивали ацетогенных Moorella thermoacetica в присутствии кадмия и цистеина (Cys). Образующиеся при этом наночастицы сульфида кадмия (CdS) оседали и закреплялись на внешней поверхности бактерий, как пластины рыцарского доспеха. Однако роль их оказалась вовсе не защитной: полупроводниковые частицы CdS улавливали фотоны солнечного света и катализировали обратимые реакции окисления цистеина в цистин, в результате которых в бактериальной клетке появлялись свободные электроны.

Они использовались для восстановления углекислого газа до уксусной кислоты. В лабораторных условиях такая цепочка «полуискусственного» фотосинтеза оказалась довольно эффективной и позволила бактериям успешно размножаться и увеличивать численность. Выход продукта был исключительно высок: на производство уксусной кислоты ушло около 90% всего поглощенного системой углекислого газа, и не более 10% – на рост самих микробов.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Ваш электронный адрес не будет опубликован.