Bilim adamları, Huc adlı enzimin hidrojen gazını elektrik akımına çevirdiğini kanıtladılar.
Avustralyalı araştırmacılar, havayı enerjiye dönüştürebilen bir enzim keşfettiler.{ 7}
Avustralyalı araştırmacılar, havayı enerjiye dönüştürebilen bir enzimi ortaya çıkardılar. Yakın zamanda prestijli Nature dergisinde yayınlanan çalışma, enzimin elektrik akımı oluşturmak için havadaki az miktarda hidrojeni kullandığını gösteriyor. Bu atılım, kelimenin tam anlamıyla havadan enerji üretebilen cihazların geliştirilmesinin yolunu açıyor.
Keşif, Dr. Rhys Grinter liderliğindeki bilim adamlarından oluşan bir ekip tarafından yapıldı. öğrencisi ve Avustralya, Melbourne’daki Monash Üniversitesi Biyotıp Keşif Enstitüsü’nden Profesör Chris Greening. Ekip, toprakta yaygın olarak bulunan bir bakteriden elde edilen, hidrojen tüketen bir enzim üretti ve üzerinde çalıştı.
Ekibin son çalışması, birçok bakterinin, besin açısından fakir ortamlarda enerji kaynağı olarak atmosferdeki hidrojeni kullandığını gösterdi. Profesör Greening, “Bakterilerin Antarktika toprakları, volkanik kraterler ve derin okyanus da dahil olmak üzere büyümelerine ve hayatta kalmalarına yardımcı olmak için havadaki iz hidrojeni bir enerji kaynağı olarak kullanabileceğini bir süredir biliyorduk” dedi. “Ama şimdiye kadar bunu nasıl yaptıklarını bilmiyorduk.”
Bu Nature makalesinde, araştırmacılar atmosferik hidrojeni kullanmaktan sorumlu enzimi Mycobacterium smegmatis adlı bir bakteriden çıkardılar. Huc adlı bu enzimin hidrojen gazını elektrik akımına çevirdiğini gösterdiler.
Dr. Grinter, “Huc olağanüstü verimli. Bilinen diğer tüm enzimlerin ve kimyasal katalizörlerin aksine, atmosferik seviyelerin altındaki hidrojeni bile tüketir – soluduğumuz havanın %0,00005’i kadar az.”
Araştırmacılar, atmosferin moleküler planını ortaya çıkarmak için birkaç ileri teknoloji yöntem kullandılar. hidrojen oksidasyonu. Atom yapısını ve elektrik yollarını belirlemek için gelişmiş mikroskopi (kriyo-EM) kullandılar ve bu yöntemle bugüne kadar bildirilen en çözülmüş enzim yapısını üretmek için sınırları zorladılar. Ayrıca, saflaştırılmış enzimin dakikadaki hidrojen konsantrasyonlarında elektrik ürettiğini göstermek için elektrokimya adı verilen bir teknik kullandılar.
Bayan Kropp tarafından gerçekleştirilen laboratuvar çalışması, saflaştırılmış Huc’un uzun süre saklanmasının mümkün olduğunu gösteriyor.
{8 }”Şaşırtıcı derecede kararlı. Enzimi dondurmak veya 80 santigrat dereceye kadar ısıtmak mümkün ve enerji üretme gücünü koruyor” dedi Bayan Kropp. “Bu, bu enzimin bakterilerin en zorlu ortamlarda hayatta kalmasına yardımcı olduğunu gösteriyor.”
Huc, havadan veya eklenen hidrojenden sürekli elektrik akımı üreten “doğal bir pildir”. Bu araştırma erken bir aşamada olsa da, Huc’un keşfi, örneğin güneş enerjisiyle çalışan cihazlara bir alternatif olarak havayla çalışan küçük cihazlar geliştirme konusunda önemli bir potansiyele sahiptir.
Huc gibi enzimler üreten bakteriler yaygındır. ve büyük miktarlarda yetiştirilebilir, yani sürdürülebilir bir enzim kaynağına erişimimiz var. Dr. Grinter, gelecekteki çalışmalar için temel hedeflerden birinin Huc üretimini büyütmek olduğunu söylüyor. “Yeterli miktarda Huc ürettiğimizde, onu temiz enerji üretmek için kullanmanın sınırı kelimenin tam anlamıyla gökyüzüdür.”
Referans: “Atmosferik hidrojenden bakteriyel enerji çıkarmanın yapısal temeli”, yazan Rhys Grinter, Ashleigh Kropp , Hari Venugopal, Moritz Senger, Jack Badley, Princess R. Cabotaje, Ruyu Jia, Zehui Duan, Ping Huang, Sven T. Stripp, Christopher K. Barlow, Matthew Belousoff, Hannah S. Shafaat, Gregory M. Cook, Ralf B. Schittenhelm, Kylie A. Vincent, Syma Khalid, Gustav Berggren ve Chris Greening, 8 Mart 2023, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-023-05781-7