Одноклітинних ціанобактерій Cyanothece 51142 продемонструвала рекордно високі показники виробітку водню.

Цей мікроорганізм ще в 1993 році виявив Луїс Шерман (Louis Sherman), один з авторів дослідження, що працює в Університеті Пердью. Через деякий час його колега Хімадрі Пакрасі (Himadri Pakrasi) з Університету Вашингтона в Сент-Луїсі з'ясував, що бактерія дотримується «режим дня»: при світлі Сонця вона займається фотосинтезом, отримуючи кисень і глікоген, а в темний час доби перетворює атмосферний азот в аміак за допомогою ферменту нітрогенази. У цій реакції також утворюється водень.

Два згаданих процесу відрізняються один від одного тим, що фотосинтез проходить в аеробних умовах, а азотфіксація – в анаеробних (кисень згубний для нітрогенази). Cyanothece 51142, однак, може виділяти водень і в звичайних атмосферних умовах, витрачаючи внутрішньоклітинний кисень у процесі переробки запасеного глікогену (дихання). Оскільки вночі фотосинтез припиняється, в обсязі клітини створюються безкисневі умови.

Експериментальним шляхом було встановлено, що ціанобактерії, які «звикають» до зміни дня і ночі, продовжують чергувати азотфіксації з фотосинтезом навіть при постійному освітленні, причому обсяг вироблення водню в цьому випадку збільшується. Включивши освітлення на 48 годин, біологи отримали величини, які стали рекордними для ціанобактерій в атмосферних умовах: 150 мкмоль водню на 1 мг хлорофілу за годину.

Додаткове зростання показників забезпечує гліцерин. Додавання цієї речовини, що утворюється, наприклад, в ході виробництва біодизельного палива, дозволяє отримувати до 465 мкмоль водню на 1 мг хлорофілу за годину.

У найближчому часі автори планують виконати більш масштабні експерименти, щоб оцінити можливість промислового використання ціанобактерії. Якщо ідея виявиться перспективною, Cyanothece 51142 можна буде генетично модифіковані з метою подальшого збільшення вироблення водню.

За матеріалами: Університет Вашингтона в Сент-Луїсі

Tweet

РОЗРОБКА ВЕБ-САЙТІВ, ПРОСУВАННЯ В ІНТЕРНЕТІ