Metan Tüketen Bakteriler Geleceğin Yakıtı Olabilir
Fotoğraf : Metan molekülleri illüstrasyonu
Araştırmacılar uzun süredir metanotrofik bakterileri, metanı çevreden uzaklaştırmak ve kullanılabilir yakıta dönüştürmek için kullanabileceklerini biliyorlardı. Fakat bu zamana kadar bu bakterilerin doğal olarak nasıl bu kadar karmaşık bir reaksiyon gerçekleştirdiği hep bir gizem olarak kalmıştı.
Northwestern Üniversitesi’nden disiplinler arası bir ekip, metan-metanol dönüşümünden sorumlu enzimin, sadece bakır iyonu içeren bir bölgede bu reaksiyonu katalize ettiğini buldu.
Bu bulgu, yüksek etkili bir sera gazı olan metanı bir mekanizma ile metanole dönüştürebilen yeni tasarlanmış insan yapımı katalizörlerin kullanımına yol açabilir.
Northwestern’den çalışmanın ortak yazarı Amy C. Rosenzweig, “Katalizden sorumlu metal iyonlarının yapısı on yıldır belirsizdi, çalışmamız bakterilerin metan-metanol dönüşümünü nasıl yaptığını anlamak için büyük bir ilerleme sağlayacaktır.” dedi.
Ortak yazar Brian M. Hoffman, “İlgili merkezi bakır tipini belirleyerek, doğanın en zorlu tepkimelerinden birinin nasıl gerçekleştirdiğini belirlemek için bir temel attık” dedi.
Çalışma 10 Mayıs Cuma günü Science dergisinde yayınlandı. Rosenzweig, Kuzeybatı’daki Weinberg Sanat ve Bilim Koleji’nde Weinberg Ailesi Seçkin Yaşam Bilimleri Profesörüdür. Hoffman ise, Charles E. ve Emma H. Morrison’ın Weinberg’de Kimya Profesörüdür.
Metanı oksitleyerek ve metanole dönüştürerek, metanotrofik bakteriler (veya “metanotroflar”) aynı anda veya arka arkaya meydana gelen iki olumsuz durumu defedebilir. Sadece çevreden zararlı bir sera gazı uzaklaştırmakla kalmayıp aynı zamanda otomobiller, elektrik ve daha fazlası için kolayca kullanılabilir ve sürdürülebilir yakıt üretebilirler.
Metan-metanol reaksiyonunu katalize etmek için mevcut endüstriyel prosesler, 1.300 Santigrat dereceden daha yüksek, aşırı basınç ve aşırı sıcaklıklar gerektirir. Bununla birlikte, metanotroflar aynı reaksiyonu oda sıcaklığında ve “bedava” olarak gerçekleştirler.
Rosenzweig ve Hoffman ve makalenin ilk yazarı “Bakır sahalarının insan yapımı malzemelerdeki metan-metanol dönüşümünü katalize ettiği bilinmesine rağmen, çevre koşulları altında bir monocopper sahasında metan-metanol katalizi görülmemiştir. Bu dönüşümü bu ılımlı koşullarda nasıl gerçekleştirdiklerini tam olarak anlayabilirsek, kendi katalizörlerimizi optimize edebiliriz.” dedi.
“Partikül metan monooksijenaz sadece mononükleer bakır merkezlerini içerir” çalışması, Ulusal Sağlık Enstitüleri (GM118035, GM111097 ve 5T32GM008382 ödül numaraları) ve Ulusal Bilim Vakfı (1534743 ödül numarası) tarafından desteklenmiştir.
Kaynak : sciencedaily.com
