Etilen Oluşturmak için Oksijene İhtiyacı Olmayan Enzim
Kimya endüstrisi faaliyetleri sonucunda yılda yaklaşık 25 milyon metrik ton etilen üretiliyor. Üretilen etilen plastik, polimer ve daha uzun zincirli karbon bileşikleri üretmek için kullanılıyor. Bilim insanları, hayati kimyasal ham maddeleri fosil yakıt kullanımından kaçınarak üretmek istiyor. Ancak bu zamana kadar yapılan çalışmalar endüstrinin ihtiyaçlarını karşılayacak kadar büyük bir ölçekte gerçekleştirilemedi. Ayrıca, şu anda kullanılan bakteriler tarafından etilen üretmek için kullanılan enzimler, oksijene ihtiyaç duyar. Bu durum da oksijen + etilen patlama riski taşıdığı için tehlikelidir.
Ohio Eyalet Üniversitesi, Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı ve Colorado Eyalet Üniversitesi’nden bir ekip, oksijene ihtiyaç duymadan etilen ve metan üretebilen bakteri enzimi keşfetti (Science 2020, DOI: 10.1126 / science.abb6310). Etilen üreten bu enzim, değerli kimyasalların sentezlenmesi için daha güvenli bir yol sunabilir.
Bakteriler hem topraktan hem de tatlı sulardan gelir. Ohio Eyaletinden araştırma mikrobiyoloğu ve makalenin ilk yazarı Justin North, temel olarak bu mikropların sülfür içeren metabolik atıkları alıp bu molekülleri 2- (metiltio) etanole parçaladığını söylüyor. Daha sonra, metiltiyo-alkan redüktaz, sülfürü bu molekülden alır ve etileni serbest bırakır (gösterilmiştir). Ekip, enzimin çevrede dimetil sülfürden metan üretebileceğini söylüyor. Bakteriler, elementi temizlemek için bu reaksiyonları yalnızca düşük sülfürlü koşullarda gerçekleştirir.
Hücreler, metiyonin ve adenosil-metiyonin gibi önemli biyomolekülleri yapabilmek için kükürde ihtiyaç duyar. Bilim insanları, bakterilerin düşük oksijen koşullarında bu bileşikleri yapmak için kükürdü nereden sağladığını bilmiyorlardı, çünkü bu tür ortamlarda bakterinin tercih ettiği kükürt kaynağında çok fazla sülfat yoktur.
Golden, Colorado Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı’nda moleküler biyolog olan Jianping Yu, etilen-oksijen güvenlik sorununun olefine biyosentetik bir yol bulma konusunda büyük bir endişeye sebep olduğunu söylüyor. “Anaerobik koşullar altında etilen sentezi için bir enzim keşfi, bu güvenlik riskini azaltır ve biyolojik etilen üretimi için yeni bir araştırmaya yön verebilir.” dedi.
Kaynakça: acs.org
