поиск |
Новости химической науки > Бактерии помогут с топливом для реактивных двигателей19.3.2014 ![]() ![]() Решая задачу создания возобновляемых источников энергии для средств передвижения исследователи создали микроорганизмы, позволяющие производить биотопливо, которое может приводить в движение автомобили. Но для гражданской и военной авиации требуется топливо с более высокой плотностью энергии. В новой работе сообщается о модифицированной бактерии, вырабатывающей пинен, который при димеризации мог бы использоваться для заправки двигателей самолетов, ракет и реактивных снарядов. Памела Пералта-Яхья (Pamela Peralta-Yahya) из Технологического института Джорджии говорит, что обычное авиационное топливо, применяющееся для реактивной авиации, как например, состав, известный как JP-10, содержит углеводороды с напряженными циклическими системами, которые позволяют концентрировать высокую плотность энергии в небольшом объеме, что позволяет летательному аппарату уменьшить размер (и, следовательно вес) топливных баков. Недавно, исследователи обнаружили, что димеры пинена, содержащие четырехчленный напряженный цикл, могут стать топливом схожим по энергетической плотности с составом JP-10. Хвойные деревья и другие растения вырабатывают такую молекулу, обуславливающую аромат хвои. Пералта-Яхья считает, что невозможно вырастить достаточное количество деревьев для производства тактического топлива. Поэтому, по мнению Пералта-Яхья, необходимо искать новый источник пинена. С дополнительными генами геранил дифосфат синтазы [geranyl diphosphate synthase (GPPS)] и пинен синтазы [pinene synthase (PS)], бактерии приобрели способность синтезировать пинен – прекурсор биотоплива, из глюкозы. Благодаря метаболическим путям самих микроорганизмов глюкоза преобразуется в acetyl-CoA, затем в изопентенилдифосфат [isopentenyl diphosphate (IPP)] и диметилаллилдифосфат [dimethylallyl diphosphate (DMAPP)]. Затем два введенных в генотип бактерии фермента захватывают эти метаболиты и превращают их в пинен. Впоследствии с помощью катализатора химики могли бы димеризовать пинен в биотопливо (структура крайняя справа). (Рисунок из ACS Synth. Biol. 2014, DOI: 10.1021/sb4001382) Растения вырабатывают пинен за счет работы двух ключевых ферментов – геранилдифосфатсинтазы и пиненсинтазы. Пералта-Яхья со своей исследовательской группой добавила гены, обеспецивающие экспрессию самой активной пары белков из шести растений к последовательности кишечной палочке Escherichia coli, чтобы микроорганизмы могли бы превратить в пинен свои собственные метаболиты. Пералта-Яхья рассказывает, что пока созданные микроорганизмы производят 28 мг пинена на 1 литр смеси, в которой идет культивация организмов, что намного ниже выхода, необходимого для коммерческой реализуемости процесса. Выход должен был бы быть в 26 раз больше, чтобы достигнуть уровня, при котором процесс стал бы промышленно приемлемым. Пералта-Яхья с коллегами предположила, что причиной низкого выхода было то, что интермедиат – геранилдифосфат, связывается с другим участком фермента пиненсинтазы и ингибирует его. В попытке уменьшения ингибирования исследователи соединили ферменты вместе на одном гене. Два фермента объединили таким образом, что геранилдифосфат мог направляться непосредственно в активный центр пиненсинтазы, а не ингибировать фермент. Связанный ген увеличивал выход пинена до 32 мг/л, что само по себе является уже улучшением, но, тем не менее, выход все еще остается ниже поставленной цели. Пералта-Яхья говорит, что по всей вероятности ингибирование по-прежнему является той основной помехой, которая влияет на низкий выход продукта, и, поэтому она планирует дальнейшее изучение ферментов, чтобы чтобы найти способ решить эту проблему. Источник: ACS Synth. Biol. 2014, DOI: 10.1021/sb4001382 метки статьи: #биохимия, #генетическая модификация организмов, #кинетика и катализ, #новые материалы, #химическая технология Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
anonymous|Fri, 21 Mar 2014 19:41:31 +0300 А потом бактерии от этого скипидара сдохнут. По мере накопления его в смеси. Вы читаете текст статьи "Бактерии помогут с топливом для реактивных двигателей" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
25.12.2016 Вещества, которые нас порадовали в уходящем году 13.12.2016 Морская вода позволит освободиться от «литиевой иглы» 5.12.2016 Платина с отрицательным зарядом 29.11.2016 В «плоский мир» въехала молекула – колесо со спицами 21.11.2016 Носки превращаются в гибкие хемосенсоры 14.11.2016 Когда жизнь дает тебе лимоны, занимайся катализом Подписка на новости
Новости компаний
13.12.22
|
Химпром, ПАО
Все новости
«Химпром» присоединился к проекту «Жить и работать в Чувашии» 06.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» взял лидерство в реализации профориентационного проекта УПК 21 18.10.22 | Химпром, ПАО Лучшие отцы «Химпрома» - на фотовыставке «Я – папа!» 13.10.22 | Химпром, ПАО Эрудиция и сплоченность: на «Химпроме» состоялась интеллектуальная игра «За 12.10.22 | АО НИИК Трудные времена? Нет, новые возможности! Подписка на новости
|