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科技日?qǐng)?bào)實(shí)習(xí)記者 張佳欣
飛機(jī)燃油短缺是一些國(guó)家面臨的問(wèn)題。近日發(fā)表在《焦耳》雜志上的研究中，美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員發(fā)現(xiàn)，常見(jiàn)的細(xì)菌代謝過(guò)程產(chǎn)生的一種環(huán)丙烷分子可用于制造噴氣燃料。這種生物合成過(guò)程產(chǎn)生的燃料或可成為傳統(tǒng)燃料的替代品。
論文主要作者、丹麥技術(shù)大學(xué)生物可持續(xù)發(fā)展中心的微生物學(xué)家巴勃羅·克魯茲-莫拉萊斯說(shuō)，當(dāng)噴氣燃料被點(diǎn)燃時(shí)，它會(huì)釋放出大量的能量，實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們認(rèn)為，肯定有一種方法可以復(fù)制這種方式，而不需要等待數(shù)百萬(wàn)年才能形成新的化石燃料。
此次，研究人員想要合成一種能夠產(chǎn)生大量能量的分子，它被稱為Jawsamycin。單詞中的Jaws來(lái)源于電影《大白鯊》，因?yàn)檫@種新的分子有類似咬痕的凹痕，是由一種鏈霉菌產(chǎn)生的。
克魯茲-莫拉萊斯說(shuō)：“這個(gè)配方已經(jīng)存在于自然界中了。這種鋸齒狀的環(huán)丙烷分子是細(xì)菌吞噬葡萄糖時(shí)的自然新陳代謝產(chǎn)生的。當(dāng)它們吃糖或氨基酸時(shí)，細(xì)菌會(huì)分解它們，并將它們轉(zhuǎn)化為碳-碳鍵的構(gòu)成原料。”
環(huán)丙烷分子之所以有易燃特性，是由于環(huán)丙烷三個(gè)碳原子以三角形排列的環(huán)。克魯茲-莫拉萊斯解釋說(shuō)：“三角形會(huì)使化學(xué)鍵彎曲，而這種張力需要能量才能產(chǎn)生。”
研究確定聚酮合酶是負(fù)責(zé)構(gòu)建這些高能環(huán)丙烷分子的酶。研究人員在鏈霉菌宿主中導(dǎo)入迭代型聚酮合酶后，實(shí)現(xiàn)了脂肪酸的產(chǎn)生，然后，通過(guò)脂肪酸的酯化反應(yīng)獲得了燃料。
“聚酮合酶是制造有機(jī)化學(xué)的終極生物工具。”克魯茲-莫拉萊斯說(shuō)，細(xì)菌產(chǎn)生的燃料很像生物柴油。研究人員需要對(duì)其進(jìn)行處理，使其能夠在低于燃燒脂肪酸所需的溫度下點(diǎn)燃，點(diǎn)燃時(shí)，它的威力將足以將火箭送入太空。
克魯茲-莫拉萊斯表示，如果能用生物制造飛機(jī)和火箭的燃料，將是一種化石燃料的替代方案，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供了新的可能性。
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