Ученые впервые заставили микробы синтезировать аминокислоту с помощью электричества
Некоторые виды бактерий используют электричество для получения, например, алкоголя. Были даже попытки коммерциализировать этот процесс. Но вот его биология оставалась невыясненной. Теперь группе немецких исследователей впервые удалось экспериментально подтвердить, что бактерии используют образующийся в ходе электролиза водород для синтеза органических веществ.
В ходе микробного электросинтеза (МЭС) подвергаемые воздействию электричества микроорганизмы связывают углекислый газ, преобразуя его в различные вещества, такие как спирты и органические кислоты. Эта перспективная «зеленая» технология, позволяющая превращать атмосферный углекислый газ в топливо, известна более десяти лет. Но биологическая сторона вопроса оставалась неизвестной, что затрудняло коммерциализацию процесса.
И вот группа исследователей из нескольких научных центров Германии добилась прорыва в этом вопросе. Исследователи не только смогли доказать, как именно бактерии переносят получаемые от электрического тока электроны, но и уточнить спектр производимых таким способом органических веществ, а также оптимизировать процесс для максимально возможного выхода. Результаты исследования опубликованы в журнале Green Chemistry.
Во время МЭС электричество и углекислый газ подаются в питательный раствор, где содержатся бактерии, и некоторое время ученые полагали, что для связывания газа микроорганизмы улавливают электроны напрямую. Однако при подаче электричества в водный раствор происходит еще один процесс — электролиз, расщепление молекул воды на водород и кислород.
Чтобы проверить, как наличие водорода в системе влияет на электросинтез, ученые настроили лабораторные биореакторы таким образом, чтобы учитывать все параметры раствора в процессе МЭС. Это позволило доказать, что чем больше водорода было доступно бактериям Clostridium ljungdahlii, тем больше веществ они могли синтезировать в единицу времени. Если же водорода в смеси было недостаточно (например, сила тока была слишком мала для электролиза воды), бактерии резко снижали интенсивность электросинтеза.
Оптимизировав напряжение и концентрацию бактерий в растворе, ученые смогли увеличить выход полезного продукта электросинтеза — ацетата, а также обнаружить в растворе аминосоединения, которые раньше методом МЭС не получали. Конкретно речь об аминокислоте глицине и первичном спирте этаноламине, более ценных, чем этанол или ацетат, получавшиеся с помощью этих бактерий ранее. Поскольку аминосоединения широко применяются в химической промышленности, это открытие может помочь сделать технологию МЭС коммерчески жизнеспособной.
Telegram 
Дзен 
VK Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Клешни и жало скорпионов имеют участки, усиленные металлами. Авторы нового исследования выяснили, что в этих структурах содержатся строго определенные элементы — это напрямую связано с тем, как разные виды охотятся и защищаются.
Считается, что современная музыка стала простой и даже примитивной. Ученые из Италии математически проверили эту гипотезу и подтвердили, что даже самые сложные жанры со временем стали дрейфовать к простоте и повторам одних и тех же составляющих.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
Поставщик элементов окололунной станции попытался сдать клиентам изделия, подвергшиеся коррозии еще до начала его монтажа. Об этом заявил новый глава NASA Джаред Айзекман. Защищая свою позицию, поставщик сообщил, что ранее он поставлял модули с коррозией для МКС, но они все равно до сих пор работают. NASA использует скандал для отказа от алогичного проекта Lunar Gateway, обитаемой космической станции на окололунной орбите.
Ученые, похоже, приблизились к разгадке происхождения пшеницы мягкой — той самой, из которой делают большую часть хлеба и другие мучные изделия. Согласно авторам нового исследования, она, предположительно, появилась 8000 лет назад на территории современной Грузии и Армении.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии