據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,美國(guó)能源部布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家在推翻了兩個(gè)慣用藻類生產(chǎn)石油的做法后,,發(fā)現(xiàn)喂養(yǎng)微藻更多的碳可以加速其整體代謝,有助于石油增產(chǎn),。該研究結(jié)果發(fā)表在近期《植物和細(xì)胞生理學(xué)》雜志在線版上,。該論文指出了采取新的途徑可將光合綠藻轉(zhuǎn)變成微小“綠色工廠”,生產(chǎn)作為替代燃料的原料,。
論文的第一作者,、生物學(xué)家徐長(zhǎng)城(音譯)說(shuō):“我們之所以對(duì)藻類感興趣,是因?yàn)樗鼈兂砷L(zhǎng)很快,,而且可以有效地把二氧化碳轉(zhuǎn)換成碳鏈分子,,如淀粉和油,特別是藻油可作為理想的生物柴油和其他可再生燃料的理想原料,。”
但是把微小的藻類變成石油生產(chǎn)工廠還有些問題,。一個(gè)問題是,極小的微生物需要二氧化碳進(jìn)行光合作用時(shí),,會(huì)優(yōu)先將碳轉(zhuǎn)換成淀粉而不是油,。研究人員說(shuō),通常情況下,,藻類產(chǎn)生很少的油,。
另一個(gè)問題是,科學(xué)家并不了解在藻類中產(chǎn)生石油的生物化學(xué)細(xì)節(jié),。該研究論文合著者,、對(duì)植物油生產(chǎn)進(jìn)行廣泛研究的生化學(xué)家約翰·尚克林說(shuō),我們所知道的大部分做法是來(lái)自對(duì)高等植物研究的推斷,。而最近的研究顯示,,微生物藻類和其更復(fù)雜的光合親屬之間的差異很大,。
尚克林說(shuō):“我們的目標(biāo)是學(xué)習(xí)所有有助于藻類生產(chǎn)石油的因素,包括淀粉和油之間控制新陳代謝的開關(guān),,看看是否可以不停止藻類生長(zhǎng)來(lái)增加石油的生產(chǎn),。”主要研究結(jié)論是,藻類攝食更多的碳(醋酸鹽的形式)能使淀粉產(chǎn)量達(dá)到頂點(diǎn),,最重要的是,,在多余的碳和營(yíng)養(yǎng)不匱乏的條件下,微生物不僅不斷生長(zhǎng),,而且還產(chǎn)出石油,。
研究人員說(shuō),這就推翻了先前提出藻類的生長(zhǎng)和增加石油產(chǎn)量相互排斥的習(xí)慣認(rèn)識(shí),。詳細(xì)研究發(fā)現(xiàn),,碳量是生產(chǎn)多少油的關(guān)鍵因素。讓人驚奇的是,,由于通常大量增加石油產(chǎn)量的方法是集中于參與生產(chǎn)脂肪酸和油脂的酶的作用,。而在這項(xiàng)研究中,抑制酶的生產(chǎn)對(duì)石油產(chǎn)量的影響不大,。這就是藻類和高等植物之間實(shí)質(zhì)性差異的一個(gè)例子,。
在植物中,直接參與石油的生物合成途徑的酶是石油生產(chǎn)的限制因素,。而在藻類中,,這種限制的步驟不是在石油合成本身,而是回溯于中心代謝,。研究人員指出,,這與人體的新陳代謝有些相同。人多吃富含碳的碳水化合物,,推動(dòng)自身的新陳代謝,,增加油(脂)生產(chǎn)和儲(chǔ)存。奇怪的是,,我們?cè)谀承┓矫姹雀叩戎参锔裨孱悺?生物谷Bioon.com)