روشی جدید برای تولید سوخت‌های زیستی

یکی از مشکلات قابل توجه در زمینه تحقیقات سوخت‌های زیستی جلبکی، تولید روغن‌های چربی (مولکول‌های چربی که ذخیره‌کننده انرژی است و می‌توان برای تولید سوخت از آنها استفاده کرد) است. این مانع بزرگ، تولید سوخت‌های زیستی اقتصادی و کارآمد را ناکام گذاشت زیرا جلبک‌ها زمانی که مواد مغذی کمتری دریافت می‌کنند روغن‌های چرب مطلوب تولید می‌کنند. با این حال اگر مواد مغذی مورد نیاز آنها محدود شود جلبک‌ها بخوبی رشد نمی‌کنند. اگرچه با رژیم غذایی مقاوم جلبک‌ها بخوبی رشد می‌کنند، اما به جای چربی مورد نظر برای تولید سوخت کربوهیدرات تولید می‌کنند.

حالا ترنتا کاست، دانشجوی انستیتو اسکریپس و همکارانش با استفاده از ترانسکریپتوم (مجموعه‌ای از مولکول‌های mRNA یا رونوشت‌هایی که در یک سلول یا در جمعیتی از سلول‌ها بیان می‌شود) توانستند یک آنزیم خاص را در داخل گروهی از جلبک‌های میکروسکوپیک به نام دیاتوم‌ها هدف قرار دهند و به این ترتیب برای مشکل تولید چربی بیشتر در جلبک‌ها راه‌حلی پیدا کنند.

با مهندسی متابولیکی محققان موفق به تحریک آنزیم چربی‌سوزی به نام لیپاسس شدند و توانستند بدون به خطر انداختن رشد، تولید چربی را افزایش دهند. چربی تغییر یافته از سوی محققان را می‌توان به طور گسترده در دیگر گونه‌های جلبکی نیز تولید کرد. این نتایج نشان می‌دهد به کمک دستکاری متابولیک می‌توان تجمع مولکول‌های مناسب برای تولید سوخت را افزایش داد.

مارک هیلده براند، استاد زیست‌شناسی دریایی اسکریپس و یکی از اعضای تیم محققان می‌گوید: از نظر علمی این یک دستاورد بزرگ است. پنج سال قبل به شما گفته می‌شد ممکن نیست روزی بدون تاثیر منفی بر رشد جلبک بتوان چربی بیشتری از آن استخراج کرد.

این تحقیق نشان داد می‌توان بر این مساله غلبه کرد. همین موضوع ما را امیدوار کرده که بتوانیم در این خصوص کارهای بیشتری انجام دهیم و به نتایج مطلوب‌تری برسیم. علاوه بر کاهش هزینه تولید سوخت‌های زیستی در نتیجه افزایش چربی، روش جدید سرعت تولید محصول سوخت‌های زیستی جلبکی ناشی از فرآیند غربالگری کارآمد را افزایش داده است.

محققان متذکر شده‌اند که حفظ نرخ رشد بالا و تجمع بالای زیست توده‌ها برای تولید زیست سوخت جلبکی در مقیاس‌های بزرگ تجاری ضروری است، اما این پیشرفت در انزوا اتفاق نمی‌افتد و این پروژه اکنون تصویر بزرگی از موفقیت کار گروهی و تعامل آزمایشگاه‌های مختلف را نشان می‌دهد.

phys.org / مترجم: آتنا حسن‌آبادی