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 Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
В рамках общей теории относительности и квантовой физики у исследователей не получается объяснить все данные наблюдений за космическими объектами. В этот раз ученые попытались описать Вселенную с точки зрения превращения энергии, и этот выбор позволил им составить стройное описание гравитации.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина разработали технологию изменения структуры молекул нефти с помощью энергии кавитационных полей, которые создаются при воздействии ультразвука. Технология позволяет облагораживать нефть, меняя ее физико-химические характеристики и снижая долю нежелательных составляющих веществ. Для проведения полевых испытаний ее реализовали в мобильном исполнении с применением управляемых ультразвуковых полей. Разработанное исследовательское оборудование может применяться на любом месторождении, включая удаленные и труднодоступные.
Группа ученых из МФТИ, Российского квантового центра, ФИАН, МГТУ имени Баумана и НИЯУ МИФИ экспериментально определила длину волны, при которой поляризуемость атома тулия в основном состоянии равна нулю. Лазер с таким излучением практически не взаимодействует с атомами тулия в решетке. Результаты работы могут найти применение в квантовых симуляторах, оптических ловушках и прецизионных измерениях.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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