Простейшие почвенные бактерии вырабатывают необычное вещество с зубчатой структурой, потенциально подходящее для использования в качестве топлива.
Нефть, газ и уголь обеспечивают движение автомобилей, полёт самолётов и морские путешествия. Но их добыча, переработка и использование наносят вред природе. Один из путей уменьшить этот ущерб — сделать топливо эффективнее: сжигание того же количества должно давать больше энергии. Такое топливо нашли у обычных почвенных бактерий, вместе с ферментами для его производства. Об этом рассказывают в… статье, опубликованной в журнале Joule.
В химии всё, что нуждается в энергии для образования, отдаёт её при разрушении. говоритПабло Круз-Моралес – один из авторов нового исследования, которое привлекло внимание биологов к необычным молекулам, синтезируемым некоторыми бактериями. Речь идет об органических соединениях с дополнительным элементом в виде нескольких треугольных структур циклопропана – полициклопропанированных жирных кислот. В отличие от колец из пяти или шести атомов углерода (как у бензола), эти трехчленные циклы напряжены и нуждаются в больших затратах энергии для получения.
Редкие треугольные структуры циклопропана встречаются в природе. Исследовав геномы бактерий, способных производить подобные молекулы, учёные выявили белки, которые синтезируют структуры циклопропана — ферменты семейства. поликетидсинтазОсобое внимание получили стрептомицеты, выделяющие джозамицин. jawsamycinДжосамицин получил своё название от культовой кинотриллеры «Челюсти», потому что содержит несколько треугольных циклов, похожих на акульи зубы, и в совокупности напоминают челюсть.
Ученым удалось изменить белок ПКС, увеличив его производительность более чем в двадцать раз и превратив микроорганизмов в «живые фабрики» джосамицина. По их мнению, такое топливо может быть существенно эффективнее существующего: плотность энергии его достигает 50 мегаджоулей на литр — больше, чем у любого используемого сегодня топлива, включая ракетное. Пока же исследователи занимаются масштабированием процесса, пытаясь наладить хотя бы экспериментальное производство.