2020-09-01 19:24:03 sunmedia 2759
科學家發(fā)現(xiàn)了一種以前未知的細菌可以產生化學乙烯的方法,這一發(fā)現(xiàn)可能導致不使用化石燃料的新型生產塑料的方法,。今天,,賢集網(wǎng)小編就帶大家來了解一下。
該研究于今天(2020年8月27日)發(fā)表在《科學》雜志上,,表明該細菌產生的乙烯氣體是代謝硫的副產物,它們需要生存,。
這項研究的主要作者,,俄亥俄州立大學微生物學研究科學家賈斯汀·諾斯說,但是這種細菌使用的過程可能使其在制造中非常有價值,。
諾斯說:“我們可能已經打破了生產大量乙烯氣體的主要技術壁壘,,可以替代化石燃料來源來生產塑料?!?/p>
“開發(fā)這些細菌菌株以生產工業(yè)上大量的乙烯氣體,,還有許多工作要做。但這為人們打開了大門,?!?/p>
俄亥俄州立大學的研究人員與科羅拉多州立大學,橡樹嶺國家實驗室和太平洋西北國家實驗室的同事一起進行了這項研究,。
North說,,乙烯在化學工業(yè)中被廣泛用于制造幾乎所有塑料。在制造中,,它比其他任何有機化合物都使用更多,。
當前,石油或天然氣用于產生乙烯,。這項研究的資深作者,,俄亥俄州立大學微生物學教授羅伯特·塔比塔說,其他研究人員發(fā)現(xiàn)了細菌,,這些細菌也可以產生這種化學物質,,但是使用它存在技術障礙-在過程中需要氧氣。 。
俄亥俄州著名學者塔比塔說:“氧氣和乙烯具有爆炸性,,這是在制造業(yè)中使用它的主要障礙,。”
“但是,,我們發(fā)現(xiàn)生產乙烯的細菌系統(tǒng)在沒有氧氣的情況下起作用,,這給了我們很大的技術優(yōu)勢?!?/p>
這個發(fā)現(xiàn)是在俄亥俄州立大學塔比塔實驗室中進行的,,當時研究人員正在研究紅螺螺旋藻細菌。他們注意到細菌正在從甲硫基乙醇中獲取生長所需的硫,。
諾斯說:“我們試圖了解細菌是如何進行的,,因為尚無已知的化學反應方式?!?/p>
那是當他決定看看細菌正在產生什么氣體時,,他發(fā)現(xiàn)其中包括乙烯氣體。
與來自科羅拉多州立大學和兩個國家實驗室的同事(北,,塔比塔和俄亥俄州其他州立大學的同事)合作,,能夠識別出以前未知的過程,該過程釋放了細菌所需的硫,,以及諾斯所說的乙烯的“快樂副產品”,。
不僅如此:研究人員還發(fā)現(xiàn)細菌正在使用二甲基硫醚生成甲烷(一種有效的溫室氣體)。
諾斯說,,所有的研究都是在實驗室中完成的,,因此尚不清楚該過程在環(huán)境中的普遍性。
但是研究人員發(fā)現(xiàn)了一種情況,,這種新發(fā)現(xiàn)的乙烯生產過程可能會對現(xiàn)實生活造成影響,。
乙烯是一種重要的天然植物激素,適量對植物的生長和健康至關重要,。這項研究的合著者,,科羅拉多州立大學土壤與作物科學副教授凱利·賴頓說,但這也不利于植物的大量生長,。
賴頓說:“這種新發(fā)現(xiàn)的途徑可能為許多以前無法解釋的環(huán)境現(xiàn)象提供了啟示,,其中包括大量的乙烯在積水土壤中積累到抑制水平,造成了廣泛的農作物破壞,?!?/p>
諾斯補充說:“現(xiàn)在我們知道它是如何發(fā)生的,我們也許可以避開或處理這些問題,,從而使洪水發(fā)生時乙烯不會積聚在土壤中,。”
Tabita說,這項研究是一次意外事故的結果,。
Tabita說:“這項研究涉及兩所大學和兩個國家實驗室的合作研究和專業(yè)知識,,是偶然發(fā)現(xiàn)常常導致重要進展的一個完美例子?!?/p>
“最初,,我們的研究涉及一個完全不相關的研究問題,似乎與這里報道的發(fā)現(xiàn)沒有關系,?!?/p>
在研究一種蛋白質在細菌硫代謝中的作用時,研究人員指出,,另一類蛋白質也完全出乎意料地參與其中,。這導致了新陳代謝反應的發(fā)現(xiàn)以及大量乙烯的意外產生。
Tabita說:“這是一百萬年來我們無法預測的結果,?!?/p>
“認識到乙烯的工業(yè)和環(huán)境意義,我們著手進行了這些合作研究,,隨后發(fā)現(xiàn)了一個全新的復雜酶系統(tǒng),。誰會相信呢?”
這項研究得到了能源部科學辦公室,,美國國家癌癥研究所和美國國家科學基金會的支持。