飛機燃油短缺是一些國家面臨的問題。近日發(fā)表在《焦耳》雜志上的研究中,美國勞倫斯伯克利國家實驗室的研究人員發(fā)現,常見的細菌代謝過程產生的一種環(huán)丙烷分子可用于制造噴氣燃料。這種生物合成過程產生的燃料或可成為傳統(tǒng)燃料的替代品。
論文主要作者、丹麥技術大學生物可持續(xù)發(fā)展中心的微生物學家巴勃羅·克魯茲-莫拉萊斯說,當噴氣燃料被點燃時,它會釋放出大量的能量,實驗室的科學家們認為,肯定有一種方法可以復制這種方式,而不需要等待數百萬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生大量能量的分子,它被稱為Jawsamycin。單詞中的Jaws來源于電影《大白鯊》,因為這種新的分子有類似咬痕的凹痕,是由一種鏈霉菌產生的。
克魯茲-莫拉萊斯說:“這個配方已經存在于自然界中了。這種鋸齒狀的環(huán)丙烷分子是細菌吞噬葡萄糖時的自然新陳代謝產生的。當它們吃糖或氨基酸時,細菌會分解它們,并將它們轉化為碳-碳鍵的構成原料。”
環(huán)丙烷分子之所以有易燃特性,是由于環(huán)丙烷三個碳原子以三角形排列的環(huán)??唆斊?莫拉萊斯解釋說:“三角形會使化學鍵彎曲,而這種張力需要能量才能產生。”
研究確定聚酮合酶是負責構建這些高能環(huán)丙烷分子的酶。研究人員在鏈霉菌宿主中導入迭代型聚酮合酶后,實現了脂肪酸的產生,然后,通過脂肪酸的酯化反應獲得了燃料。
“聚酮合酶是制造有機化學的終極生物工具。”克魯茲-莫拉萊斯說,細菌產生的燃料很像生物柴油。研究人員需要對其進行處理,使其能夠在低于燃燒脂肪酸所需的溫度下點燃,點燃時,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和火箭的燃料,將是一種化石燃料的替代方案,為實現可持續(xù)發(fā)展提供了新的可能性。