英国纽卡斯尔大学的研究人员设计了大肠杆菌?细菌，利用氢气(H2)将二氧化碳(CO2)转化为甲酸。今天发表在《应用与环境微生物学》杂志上的这项研究提高了将大气中的二氧化碳?转化为商品化学品的可能性。
正常情况下，?E中的一种酶。coli?催化相反的反应——甲酸生成H2?和CO2?。在自然界中，后者最为人所知的是一种蚂蚁用来抵御捕食者的醋化合物(Formic来自拉丁语“formica”，意思是蚂蚁)。
来逆转?E中的正常反应。在大肠杆菌中，研究人员通过使细菌在过量的钨中生长，使细菌转换出钼，钼是一种金属，通常是酶的关键部分。这很容易做到，如?E。大肠杆菌?不能轻易地分辨出两者之间的区别，”首席研究员弗兰克·萨金特说。
“钨与钼的交换改变了我们的酶的性质，因此它被锁定在CO2?捕获模式，而不能在CO2?捕获和CO2?生产之间切换，”萨金特博士说。
研究人员使用了一种特殊的加压生物反应器，其中充满H2?和CO2?，以使微生物能够获得这些气体。“它起作用了——细菌可以在气体压力下生长，并从二氧化碳中生成甲酸，”萨金特博士说。
萨金特博士说，他是通过阅读原始文献和科普书籍中有关地球上生命出现的内容而形成这个想法的。35亿年前，大气中没有氧气，但有高浓度的二氧化碳?和H2，细胞生命在海平面以下1万米处开始进化。
在那个时候，这些化合物需要转化为所有生命所依赖的碳水化合物。这可能是由一种酶完成的，比如我们在?E中发现的那种酶。将二氧化碳氢化成一种有机酸，”萨金特博士说。“我们想在实验室里尝试一下。”
萨金特博士说:“在世界各地，社会都明白应对气候变化、开发可持续能源和减少浪费的重要性。”“减少二氧化碳排放需要一篮子不同的解决方案。生物学和微生物学提供了一些令人兴奋的选择。”
萨金特博士说:“最终的目标将是利用生物氢中的可再生氢气?——就像这项研究中那样——或者利用可再生电力进行电解，并将其转化为甲酸。”“关键是微生物使用甲酸盐作为其唯一的碳源。然后我们可以制造燃料、塑料或化学制品。这是一个真正的循环生物经济的愿景，在这里，二氧化碳?可以不断生产、捕获并返回市场。”
