کمک باکتری‌ها به حل بحران انرژی‌

میکرو ارگانیسم‌ها (جانداران ذره بینی) قبلا بزرگ‌ترین فرمانروایان روی زمین بودند و میلیاردها سال پیش در هر گوشه و هر جایی از محیط که می‌توان تصور کرد، رشد می‌کردند؛ پیش از آنکه انسان به روی صحنه بیاید. اکنون قابلیت رشد میکروارگانیسم‌ها از منابع غذایی بی‌نهایت متنوع می‌تواند نقش مهمی در خارج شدن جهان از بحران انرژی داشته باشد. در مقاله‌ای تحت عنوان اکولوژی میکروبی و انرژِی پایدارکه بتازگی در مجله Microbiology Nature Reviews به چاپ رسیده است، باکتری‌ها به عنوان بهترین امید در تولید انرژی تجدیدپذیر در مقیاس زیاد بدون ضربه زدن به محیط زیست یا رقابت با ذخایر غذایی مطرح شده‌اند. برای این کار دو روش متمایز اما مکمل مورد نیاز است: روش اول استفاده از میکروب‌ها برای تبدیل زیست توده به انرژی قابل مصرف است. میکرو ارگانیسم‌های زیادی می‌توانند بدون اکسیژن رشد کرده و این مواد آلی وافر را جذب و آن را به شکل‌های سودمند انرژی مثل متان، هیدروژن و حتی الکتریسیته تبدیل کنند.
کد خبر: ۱۹۰۰۹۷

روش دوم استفاده از باکتری یا جلبکی است که می‌تواند انرژی خورشیدرا برای تولید زیست توده جدید که قابل تغییر به سوخت مایع یا قابل تبدیل توسط دیگر میکرو ارگانیسم‌ها به انرژی سودمند است جذب کند.

برخلاف حالت E. coli  استفاده از یک نوع باکتری در زمینه زیست انرژی سودمند نیست؛ چون در طبیعت، باکتری‌ها به تنهایی رشد نمی‌کنند. اکنون تنوع بسیار زیاد باکتری‌های روی زمین و پتانسیل زیاد آنها در زمینه زیست انرژی مهندسان این رشته را با چالش مواجه کرده است. اجتماعات میکروبی که برای برداشت انرژی بکار می‌روند باید نسبت به نوسانات در شرایط محیط انعطاف پذیر باشند؛ شرایطی هچون تنوع مواد مغذی و منابع انرژی و همچنین حمله مهاجمان میکروبی که باعث از بین رفتن انرژی مطلوب می‌شود.

خوشبختانه امروز ابزار ژنومیکی برای درک میکروارگانیسم‌های درگیر در تولید زیست انرژی فراهم است. با استفاده از این فناوری‌ها سرعت پیشرفت دانشمندان بسیار زیاد شده و به آنها کمک می‌کند که بدانند کدام اجتماع میکروبی را باید انتخاب کنند. ژنوم‌های یکپارچه تمام واکنش‌های بیولوژیکی که یک میکرو ارگانیسم می‌تواند داشته باشد را آشکار می‌کنند.  تا امروز حدود 75 ژنوم از میکرو ارگانیسم‌هایی که در تولید زیست انرژی نقش مهمی دارند، به دست آمده است.21 ژنوم مربوط به باکتری archaea است که تولید متان می‌کند،24 ژنوم مربوط به باکتری تولید کننده هیدروژنوی الکتریسیته و 30ژنوم مربوط به باکتری است که بالقوه انرژی زیست دیزل تولید می‌کند.بیش از نیمی از این ژنوم‌ها در 2 سال اخیر کشف شده‌اند و 80 ژنوم جدید دیگر در حال کشف هستند. بزرگ‌ترین مثال از باکتری‌های زیست سوختی6803 sp.PCC  است که در سال 1995 شناخته شده و خصوصیات قابل توجه این باکتری را به عنوان بهترین کاندیدای انرژی زیست دیزل معرفی کرده است.اطلاعات ژنومیکی برای محققان مشخص می‌کند که چه میکروارگانیسم‌هایی در اجتماع مورد مطالعه بوده و این میکروارگانیسم‌ها چه واکنش‌های متابولیکی انجام می‌دهند.

مترجم: آتنا حسن آبادی‌
منبع: physorg

newsQrCode
ارسال نظرات در انتظار بررسی: ۰ انتشار یافته: ۰

نیازمندی ها