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Investigadores de la Universidad de Newcastle, Reino Unido ha diseñado Escherichia coli bacterias para capturar dióxido de carbono (CO 2 ) utilizando gas hidrógeno (H 2 ) para convertirlo en ácido fórmico. La investigación, publicado hoy en Microbiología aplicada y ambiental aumenta la posibilidad de convertir CO atmosférico 2 a los productos químicos básicos.
Normalmente, una enzima en E. coli cataliza el reverso de esta reacción:la producción de H 2 y compañía 2 de ácido fórmico. En naturaleza, este último es mejor conocido como un tipo de vinagre compuesto que las hormigas usan para protegerse de los depredadores (Formic proviene del latín 'formica, "que significa hormiga.)
Para revertir la reacción normal en E. coli , los investigadores consiguieron que las bacterias cambiaran el molibdeno, un metal que normalmente es una parte crítica de la enzima, para tungsteno, al hacer crecer las bacterias en un exceso de este último. "Esto es bastante fácil de hacer E. coli no puedo distinguir fácilmente la diferencia entre los 2, "dijo el investigador principal Frank Sargent.
"El intercambio de tungsteno por molibdeno cambió las propiedades de nuestra enzima de modo que quedó bloqueada en CO 2 modo de captura en lugar de poder cambiar entre CO 2 captura y CO 2 producción, "dijo el Dr. Sargent.
Los investigadores utilizaron un biorreactor presurizado especial lleno de H 2 y compañía 2 para que los gases estén disponibles para los microbios. "Funcionó:las bacterias podían crecer bajo presión de gas y generar ácido fórmico a partir del CO 2 , "dijo el Dr. Sargent.
El Dr. Sargent desarrolló la idea leyendo sobre el surgimiento de la vida en la Tierra, tanto en literatura primaria como en libros de divulgación científica, él dijo. Hace tres mil quinientos millones de años, no había oxígeno en la atmósfera, pero había altos niveles de CO 2 y H 2 , y la vida celular había comenzado a evolucionar 10, 000 metros por debajo de la superficie del océano.
En aquel momento, estos compuestos habrían tenido que convertirse en carbohidratos de los que depende toda la vida. Eso podría haber sido logrado por una enzima "como la que encontramos en E. coli , hidrogenación de dióxido de carbono en un ácido orgánico, ", dijo el Dr. Sargent." Queríamos probar esto en el laboratorio ".
"Alrededor del mundo, las sociedades comprenden la importancia de combatir el cambio climático, desarrollar fuentes de energía sostenibles y reducir los residuos, ", dijo el Dr. Sargent." La reducción de las emisiones de dióxido de carbono requerirá una canasta de diferentes soluciones. La biología y la microbiología ofrecen algunas opciones interesantes ".
"El objetivo final sería capturar CO desperdiciado 2 utilizando gas hidrógeno renovable a partir de biohidrógeno, como en esta investigación, o electrólisis impulsada por electricidad renovable, y convertirlo en ácido fórmico, "dijo el Dr. Sargent." La clave es que un microbio use formiato como su única fuente de carbono. Entonces podemos hacer combustible plástico o productos químicos. Esta es la visión de una bioeconomía verdaderamente cíclica donde el CO 2 se produce constantemente, capturado y devuelto al mercado ".
