Dalam sebuah studi baru, E. coli yang direkayasa secara genetika memakan glukosa, kemudian membantu mengubahnya menjadi molekul yang ditemukan dalam bensin – ScienceDaily
Strange & Offbeat

Dalam sebuah studi baru, E. coli yang direkayasa secara genetika memakan glukosa, kemudian membantu mengubahnya menjadi molekul yang ditemukan dalam bensin – ScienceDaily

Kedengarannya seperti alkimia modern: Mengubah gula menjadi hidrokarbon yang ditemukan dalam bensin.

Tapi itulah yang telah dilakukan para ilmuwan.

Dalam studi yang akan datang di Nature Chemistry, para peneliti melaporkan memanfaatkan keajaiban biologi dan kimia untuk mengubah glukosa (sejenis gula) menjadi olefin (sejenis hidrokarbon, dan salah satu dari beberapa jenis molekul yang membentuk bensin).

Proyek ini dipimpin oleh ahli biokimia Zhen Q. Wang di University at Buffalo dan Michelle CY Chang di University of California, Berkeley.

Makalah, yang akan diterbitkan pada 22 November, menandai kemajuan dalam upaya menciptakan biofuel yang berkelanjutan.

Olefin terdiri dari persentase kecil molekul dalam bensin seperti yang saat ini diproduksi, tetapi proses yang dikembangkan tim kemungkinan dapat disesuaikan di masa depan untuk menghasilkan jenis hidrokarbon lain juga, termasuk beberapa komponen bensin lainnya, kata Wang. Dia juga mencatat bahwa olefin memiliki aplikasi non-bahan bakar, seperti yang digunakan dalam pelumas industri dan sebagai prekursor untuk membuat plastik.

Proses dua langkah menggunakan mikroba pemakan gula dan katalis

Untuk menyelesaikan penelitian, para peneliti mulai dengan memberi makan glukosa ke strain E. coli yang tidak membahayakan kesehatan manusia.

“Mikroba ini adalah pecandu gula, bahkan lebih buruk dari anak-anak kita,” canda Wang.

NS E. coli dalam percobaan yang direkayasa secara genetik untuk menghasilkan suite empat enzim yang mengubah glukosa menjadi senyawa yang disebut asam lemak 3-hidroksi. Saat bakteri mengkonsumsi glukosa, mereka juga mulai membuat asam lemak.

Untuk menyelesaikan transformasi, tim menggunakan katalis yang disebut niobium pentoksida (Nb2HAI5) untuk memotong bagian asam lemak yang tidak diinginkan dalam proses kimia, menghasilkan produk akhir: olefin.

Para ilmuwan mengidentifikasi enzim dan katalis melalui trial and error, menguji molekul yang berbeda dengan sifat yang cocok untuk tugas yang ada.

“Kami menggabungkan biologi apa yang dapat melakukan yang terbaik dengan kimia apa yang dapat melakukan yang terbaik, dan kami menggabungkannya untuk menciptakan proses dua langkah ini,” kata Wang, PhD, asisten profesor ilmu biologi di UB College of Arts and Sciences . “Dengan menggunakan metode ini, kami dapat membuat olefin langsung dari glukosa.”

Glukosa berasal dari fotosintesis, yang menarik CO2 keluar dari udara

“Membuat biofuel dari sumber daya terbarukan seperti glukosa memiliki potensi besar untuk memajukan teknologi energi hijau,” kata Wang.

Glukosa diproduksi oleh tanaman melalui fotosintesis, yang mengubah karbon dioksida (CO2) dan air menjadi oksigen dan gula. Jadi karbon dalam glukosa — dan kemudian olefin — sebenarnya berasal dari karbon dioksida yang telah ditarik keluar dari atmosfer,” jelas Wang.

Penelitian lebih lanjut diperlukan, bagaimanapun, untuk memahami manfaat dari metode baru dan apakah itu dapat ditingkatkan secara efisien untuk membuat biofuel atau untuk tujuan lain. Salah satu pertanyaan pertama yang perlu dijawab adalah berapa banyak energi yang dikonsumsi oleh proses produksi olefin; jika biaya energi terlalu tinggi, teknologi perlu dioptimalkan agar praktis dalam skala industri.

Para ilmuwan juga tertarik untuk meningkatkan hasil. Saat ini, dibutuhkan 100 molekul glukosa untuk menghasilkan sekitar 8 molekul olefin, kata Wang. Dia ingin meningkatkan rasio itu, dengan fokus pada membujuk E. coli untuk menghasilkan lebih banyak asam lemak 3-hidroksi untuk setiap gram glukosa yang dikonsumsi.

Rekan penulis studi di Nature Chemistry termasuk Wang; Chang; Heng Song, PhD, di UC Berkeley dan Universitas Wuhan di Cina; Edward J. Koleski, Noritaka Hara, PhD, dan Yejin Min di UC Berkeley; Dae Sung Park, PhD, Gaurav Kumar, PhD, dan Paul J. Dauenhauer, PhD, di University of Minnesota (Park sekarang berada di Korea Research Institute of Chemical Technology).

Penelitian ini didukung oleh dana dari US National Science Foundation; Program Pascadoktoral Camille dan Henry Dreyfus dalam Kimia Lingkungan; dan Yayasan Penelitian untuk Universitas Negeri New York.

Posted By : togel hari ini hongkong yang keluar 2021