https://frosthead.com

Bakteria E. Coli yang diubahsuai secara Genetik Boleh Menyelaras Bahan Api Diesel

Sepanjang beberapa dekad yang lalu, para penyelidik telah membangunkan biofuel yang berasal dari pelbagai jenis organisma-kacang soya, jagung, alga, beras dan bahkan kulat. Sama ada disintesis ke dalam etanol atau biodiesel, namun semua bahan api ini mengalami pembatasan yang sama: Mereka perlu ditapis dan diadun dengan sejumlah besar bahan api berasaskan petroleum yang konvensional untuk menjalankan enjin sedia ada.

Kandungan Terkait

  • Apabila Pencipta Enjin Diesel Hilang

Walaupun ini jauh dari satu-satunya masalah semasa dengan biofuel, pendekatan baru oleh para penyelidik dari University of Exeter di UK muncul untuk menyelesaikan sekurang-kurangnya masalah khusus ini dengan satu kejatuhan. Seperti yang mereka tulis hari ini dalam artikel di Prosiding Akademi Sains Kebangsaan, pasukan itu telah merekayasa bakteria E. coli secara genetik untuk menghasilkan molekul yang boleh ditukar ganti kepada bahan api diesel yang telah dijual secara komersial. Produk bakteria ini, jika dijana secara besar-besaran, secara teorinya boleh pergi terus ke jutaan enjin kereta dan trak yang sedang berjalan di diesel di seluruh dunia-tanpa perlu dicampur dengan diesel berasaskan petroleum.

Kumpulan itu, yang diketuai oleh John Love, mencapai prestasi dengan pencampuran dan gen yang hampir sama dari beberapa spesies bakteria yang berbeda dan memasukkannya ke E. coli yang digunakan dalam eksperimen. Gen ini setiap kod untuk enzim tertentu, jadi apabila gen dimasukkan ke dalam E. coli, bakteria memperoleh keupayaan untuk mensintesis enzim ini. Hasilnya, ia juga mendapat keupayaan untuk melakukan tindak balas metabolik yang sama yang dilakukan oleh enzim-enzim ini dalam setiap spesies bakteria penderma.

Dengan memilih dan menggabungkan tindak balas metabolik dengan teliti, penyelidik membina laluan kimia buatan sekeping. Melalui laluan ini, E. coli yang diubahsuai secara genetik yang tumbuh dan menghasilkan semula dalam hidangan petri yang dipenuhi dengan sup lemak tinggi mampu menyerap molekul lemak, mengubahnya menjadi hidrokarbon dan mengeluarkannya sebagai produk sisa.

Hidrokarbon adalah asas untuk semua bahan api berasaskan petroleum, dan molekul tertentu yang mereka kejuruteraan E. coli untuk menghasilkan adalah yang sama yang terdapat dalam bahan api diesel komersial. Setakat ini, mereka hanya menghasilkan sejumlah kecil biodiesel bakteria ini, tetapi jika mereka mampu membiakkan bakteria ini secara besar-besaran dan mengeluarkan produk hidrokarbon mereka, mereka akan mempunyai bahan api diesel siap pakai. Sudah tentu, masih dapat dilihat sama ada bahan bakar yang dihasilkan dengan cara ini dapat bersaing dari segi kos dengan diesel konvensional.

Selain itu, tenaga tidak pernah berasal dari udara tipis-dan tenaga yang terkandung dalam bahan bakar bakar ini kebanyakannya berasal dari sup asid lemak yang bakteria ditanam. Akibatnya, bergantung kepada sumber asid lemak ini, bahan bakar baru ini mungkin tertakluk kepada beberapa kritikan yang sama yang disenaraikan pada biofuel yang sedang dihasilkan.

Untuk satu, terdapat hujah bahawa menukar makanan (sama ada jagung, kacang soya atau tanaman lain) menjadi bahan bakar menyebabkan kesan riak dalam pasaran makanan dunia, meningkatkan ketidakstabilan harga makanan, sebagai kajian PBB dari tahun lalu yang dijumpai. Selain itu, jika matlamat untuk membangunkan bahan api baru adalah untuk melawan perubahan iklim, banyak biofuel jatuh secara mendadak, walaupun imej mereka yang mesra alam. Sebagai contoh, penggunaan etanol yang dibuat dari jagung (biofuel paling banyak digunakan di Amerika Syarikat), misalnya, tidak mungkin lebih baik daripada membakar petrol konvensional dari segi pelepasan karbon, dan mungkin sebenarnya lebih buruk, kerana semua tenaga yang memasuki tanaman dan memproses maklumat bahan api itu.

Sama ada diesel yang berasal dari bakteria baru ini mengalami masalah yang sama terutamanya bergantung kepada apa jenis sumber asid lemak yang akhirnya digunakan untuk membiak bakteria pada skala komersial-sama ada dengan disintesis daripada tanaman makanan yang berpotensi (katakan, minyak jagung atau kedelai ), atau sama ada ia boleh datang dari sumber tenaga yang diabaikan. Tetapi pendekatan baru sudah mempunyai satu kelebihan utama: Hanya langkah yang diperlukan untuk memperbaiki biofuel lain supaya mereka dapat digunakan dalam enjin menggunakan tenaga dan menghasilkan pelepasan karbon. Dengan melangkau langkah-langkah ini, biodiesel bakteria baru boleh menjadi pilihan bahan api yang cekap tenaga dari permulaan.

Bakteria E. Coli yang diubahsuai secara Genetik Boleh Menyelaras Bahan Api Diesel