
2020-09-01 19:24:03 sunmedia 2911
科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種以前未知的細(xì)菌可以產(chǎn)生化學(xué)乙烯的方法,這一發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致不使用化石燃料的新型生產(chǎn)塑料的方法。今天,賢集網(wǎng)小編就帶大家來了解一下。
該研究于今天(2020年8月27日)發(fā)表在《科學(xué)》雜志上,表明該細(xì)菌產(chǎn)生的乙烯氣體是代謝硫的副產(chǎn)物,它們需要生存。
這項(xiàng)研究的主要作者,俄亥俄州立大學(xué)微生物學(xué)研究科學(xué)家賈斯汀·諾斯說,但是這種細(xì)菌使用的過程可能使其在制造中非常有價(jià)值。
諾斯說:“我們可能已經(jīng)打破了生產(chǎn)大量乙烯氣體的主要技術(shù)壁壘,可以替代化石燃料來源來生產(chǎn)塑料?!?/p>
“開發(fā)這些細(xì)菌菌株以生產(chǎn)工業(yè)上大量的乙烯氣體,還有許多工作要做。但這為人們打開了大門?!?/p>
俄亥俄州立大學(xué)的研究人員與科羅拉多州立大學(xué),橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的同事一起進(jìn)行了這項(xiàng)研究。
North說,乙烯在化學(xué)工業(yè)中被廣泛用于制造幾乎所有塑料。在制造中,它比其他任何有機(jī)化合物都使用更多。
當(dāng)前,石油或天然氣用于產(chǎn)生乙烯。這項(xiàng)研究的資深作者,俄亥俄州立大學(xué)微生物學(xué)教授羅伯特·塔比塔說,其他研究人員發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌,這些細(xì)菌也可以產(chǎn)生這種化學(xué)物質(zhì),但是使用它存在技術(shù)障礙-在過程中需要氧氣。 。
俄亥俄州著名學(xué)者塔比塔說:“氧氣和乙烯具有爆炸性,這是在制造業(yè)中使用它的主要障礙?!?/p>
“但是,我們發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)乙烯的細(xì)菌系統(tǒng)在沒有氧氣的情況下起作用,這給了我們很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。”
這個(gè)發(fā)現(xiàn)是在俄亥俄州立大學(xué)塔比塔實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的,當(dāng)時(shí)研究人員正在研究紅螺螺旋藻細(xì)菌。他們注意到細(xì)菌正在從甲硫基乙醇中獲取生長(zhǎng)所需的硫。
諾斯說:“我們?cè)噲D了解細(xì)菌是如何進(jìn)行的,因?yàn)樯袩o已知的化學(xué)反應(yīng)方式。”
那是當(dāng)他決定看看細(xì)菌正在產(chǎn)生什么氣體時(shí),他發(fā)現(xiàn)其中包括乙烯氣體。
與來自科羅拉多州立大學(xué)和兩個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的同事(北,塔比塔和俄亥俄州其他州立大學(xué)的同事)合作,能夠識(shí)別出以前未知的過程,該過程釋放了細(xì)菌所需的硫,以及諾斯所說的乙烯的“快樂副產(chǎn)品”。
不僅如此:研究人員還發(fā)現(xiàn)細(xì)菌正在使用二甲基硫醚生成甲烷(一種有效的溫室氣體)。
諾斯說,所有的研究都是在實(shí)驗(yàn)室中完成的,因此尚不清楚該過程在環(huán)境中的普遍性。
但是研究人員發(fā)現(xiàn)了一種情況,這種新發(fā)現(xiàn)的乙烯生產(chǎn)過程可能會(huì)對(duì)現(xiàn)實(shí)生活造成影響。
乙烯是一種重要的天然植物激素,適量對(duì)植物的生長(zhǎng)和健康至關(guān)重要。這項(xiàng)研究的合著者,科羅拉多州立大學(xué)土壤與作物科學(xué)副教授凱利·賴頓說,但這也不利于植物的大量生長(zhǎng)。
賴頓說:“這種新發(fā)現(xiàn)的途徑可能為許多以前無法解釋的環(huán)境現(xiàn)象提供了啟示,其中包括大量的乙烯在積水土壤中積累到抑制水平,造成了廣泛的農(nóng)作物破壞?!?/p>
諾斯補(bǔ)充說:“現(xiàn)在我們知道它是如何發(fā)生的,我們也許可以避開或處理這些問題,從而使洪水發(fā)生時(shí)乙烯不會(huì)積聚在土壤中?!?/p>
Tabita說,這項(xiàng)研究是一次意外事故的結(jié)果。
Tabita說:“這項(xiàng)研究涉及兩所大學(xué)和兩個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的合作研究和專業(yè)知識(shí),是偶然發(fā)現(xiàn)常常導(dǎo)致重要進(jìn)展的一個(gè)完美例子。”
“最初,我們的研究涉及一個(gè)完全不相關(guān)的研究問題,似乎與這里報(bào)道的發(fā)現(xiàn)沒有關(guān)系。”
在研究一種蛋白質(zhì)在細(xì)菌硫代謝中的作用時(shí),研究人員指出,另一類蛋白質(zhì)也完全出乎意料地參與其中。這導(dǎo)致了新陳代謝反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)以及大量乙烯的意外產(chǎn)生。
Tabita說:“這是一百萬年來我們無法預(yù)測(cè)的結(jié)果。”
“認(rèn)識(shí)到乙烯的工業(yè)和環(huán)境意義,我們著手進(jìn)行了這些合作研究,隨后發(fā)現(xiàn)了一個(gè)全新的復(fù)雜酶系統(tǒng)。誰會(huì)相信呢?”
這項(xiàng)研究得到了能源部科學(xué)辦公室,美國(guó)國(guó)家癌癥研究所和美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的支持。