امکان تبدیل دی اکسید کربن به پلاستیک‌های تجدیدپذیر فراهم شد
به گزارش خبرگزاری آنا به نقل از IE ، دانش پژوهان دانشگاه منچستر می‌گویند سینانوباکتری ها، میکروارگانیسم‌های فتوسنتز کننده‌ای هستند که توانایی تبدیل CO۲، یک گاز گلخانه‌ای بزرگ، را به مواد مفید نشان می‌دهند.
این تحقیق می‌تواند به طور چشمگیری سرعت ارائه جایگزین‌های سازگار با محیط زیست را برای پلاستیک‌هایی افزایش دهد که معمولا از مواد شیمیایی با منشا سوخت‌های فسیلی ساخته می‌شود. همچنین، از یک اقتصاد زیستی دایره‌ای پشتیبانی می‌کند، ضایعات را به حداقل می‌رساند و ردپای کربن ما را برای آینده‌ای پایدارتر کاهش می‌دهد.
سیانوباکتری‌ها که به عنوان جلبک سبز آبی نیز شناخته می‌شوند، موجودات کوچکی هستند که از نور خورشید برای تبدیل CO۲ به مواد آلی استفاده می‌کنند. گفتنی است، آنها با تولید محصولات ارزشمند از CO۲، جایگزینی پایدار برای روش‌های سنتی فراهم می‌آورند و این کار را بدون نیاز به منابع کشاورزی مانند شکر یا ذرت انجام می‌دهند.
با این حال، رشد آهسته و کارایی محدود سیانوباکتری‌ها مانع استفاده گسترده از آنها در صنعت شده است.
«متیو فاکنر» «Matthew Faulkner»، مجری این تحقیقات گفت: «تحقیقات ما به یکی از تنگنا‌های کلیدی در استفاده از سیانوباکتری‌ها برای تولید پایدار می‌پردازد.»
وی افزود: «ما با بهینه سازی نحوه تبدیل کربن به محصولات مفید توسط این موجودات، گام مهمی را در راستای تجاری سازی این فناوری برداشته‌ایم.»
این تحقیق بر روی «Synechocystis sp. PCC ۶۸۰۳» متمرکز شد که یک سویه رایج از سیانوباکتری است. آنها این توالی را برای تسهیل تبدیل دی اکسید کربن به مواد زیستی، اصلاح ژنتیکی کردند.
این تحقیق با هدف افزایش تولید سیترامالات انجام شد. سیترامالات، در یک مرحله‌ی آنزیمی با ترکیب پیرووات و استیل کوآ که دو متابولیت هستند، تولید می‌شود. محققان با تنظیم دقیق عواملی مانند شدت نور، سطح CO۲ و در دسترس بودن مواد مغذی، سیترامالات را به طور چشمگیری افزایش دادند.
در این پژوهش آمده است، تولید سیترامالات از طریق بهینه سازی پارامتر‌های فرآیند کلیدی ۲۳ برابر افزایش یافت.
در ابتدا، محققان تنها مقادیر کمی سیترامالات تولید و سپس، از یک رویکرد سیستماتیک «طراحی آزمایش» برای بررسی نحوه تعامل عوامل مختلف استفاده کردند.
آنها می‌گویند تولید سیترامالات را به ۶.۳۵ گرم در لیتر در فتوبیوراکتور‌های ۲ لیتری با نرخ بهره وری ۱.۵۹ گرم در لیتر طی روز افزایش دادند.
این روش همچنین می‌تواند برای ایجاد سایر مواد سازگار با محیط زیست مورد استفاده قرار گیرد چرا که پیرووات و استیل کوآ برای ایجاد بسیاری از مولکول‌های زیستی مهم دیگر نیز استفاده می‌شوند؛ بنابراین می‌توان از این روش در تولید مواد سوخت زیستی تا داروسازی استفاده کرد.
محققان تاکید می‌کنند که این پیشرفت به تلاش‌های جهانی برای مبارزه با تغییرات اقلیمی و کاهش اتکای ما به سوخت‌های فسیلی کمک می‌کند.
فاکنر اظهار داشت: «این پژوهش بر اهمیت یک اقتصاد زیستی دایره‌ای تأکید دارد. با تبدیل CO۲ به چیزی با ارزش، فقط انتشار گاز‌های گلخانه‌ای را کاهش نمی‌دهیم، بلکه یک چرخه پایدار ایجاد می‌کنیم که در آن کربن، واحد سازنده برای محصولاتی شود که ما هر روز استفاده می‌کنیم.»
آنها اکنون قصد دارند با تنظیم دقیق‌تر روش‌های خود، راه‌هایی را برای افزایش کارآمد تولید بررسی کنند. همچنین در حال بررسی چگونگی استفاده از رویکرد بهینه سازی شان در سایر مسیر‌های متابولیک در سیانوباکتری‌ها هستند؛ اقدامی که می‌تواند به گسترش دامنه محصولات برپایه زیستی کمک کند.
نتایج این تحقیقات در نشریه Biotechnology for Biofuels and Bioproducts منتشر شده است.
انتهای پیام/