解決地球問題時的傳統邏輯二氧化碳 (CO2) 濃度達到危險水平就是想辦法確保我們泵出更少的二氧化碳首先進入空氣中。
但植物生命也有幫助減少人類的碳足跡約25%我們的碳排放在光合作用過程中為自身生產燃料。 唯一的問題是，大自然的系統執行此操作非常緩慢且效率低下，但如果它可以提升呢？
這就是德國研究人員一項新研究背後的想法，他們開發了一種合成系統，將二氧化碳融入有機化合物中？ 被稱為碳固定？ 這比自然方法要快得多，而且更節能。
當植物在所謂的「吸收碳」過程中吸收碳時卡爾文循環？ 光合作用的第二階段？ 一種酵素叫做紅雙醣有助於催化將二氧化碳轉化為葡萄糖的反應，植物將葡萄糖作為能源。
馬克斯普朗克陸地微生物研究所的首席研究員 Tobias Erb 表示，該系統的缺點是 RuBisCO 本身速度並不快，這會阻礙整個過程。
「RuBisCO 很慢，」他告訴 William Herkewitz福斯力學，並補充說它也容易出錯。
“它經常適得其反，這意味著大約每五次嘗試 RuBisCO 就會將二氧化碳與氧氣混合，”他解釋說，這進一步減慢了碳吸收。
為了看看他們是否可以設計出更好的人工系統，Erb 的團隊篩選了來自各行各業的約 40,000 種已知酵素的庫。
“在人體和腸道細菌中發現了一些酶，”他說，而另一些則來自「植物以及生活在海洋和植物表面的微生物」。
從這個龐大的目錄中，研究人員最終從 9 種不同的生物體中識別出 17 種不同的酶，並將它們設計成一個新的 11 步驟系統，有效地重現卡爾文循環？ 但取得了優異的成績。
這些酵素屬於 ECR 組，可以為新型有機酶鋪路。碳捕獲系統這可能比窗台上的灌木更有效。
Erb 在一份報告中表示：“ECR 是一種增壓酶，能夠以比自然界中最廣泛存在的 CO2 固定酶 RuBisCo 快近 20 倍的速度固定 CO2，RuBisCo 負責光合作用中涉及的繁重工作。”新聞稿。
鑑於迄今為止該過程僅在試管中進行了試驗，因此現在判斷該系統在現實世界中捕獲大氣碳的速度有多快還為時過早。
厄布估計它的速度可能是植物的兩到三倍，但承認在進行進一步研究之前這都是猜測。
「到目前為止，我們的人工二氧化碳固定循環是一個原理驗證，」他告訴 Maarten Rikken研究之門。 “將這種‘新代謝心臟’移植到藻類或植物等活體生物體中是另一個巨大的挑戰。”
但是，如果科學家們能夠弄清楚如何將這種合成的碳固定循環融入活植物或其他一些吸收二氧化碳的生物體中，那麼有一天可能會對消除這些二氧化碳有很大幫助。吸熱分子來自我們的大氣層？ 這只能是一件好事。
「這對系統生物學來說是一個令人興奮的結果，表明新的理論二氧化碳固定途徑確實可以實現，」伊利諾大學厄巴納-香檳分校的植物生物學家Lisa Ainsworth（未參與該研究）告訴Eva Botkin-Kowacki。基督教科學箴言報。
“這條途徑或另一種新途徑是否可以被工程化到植物中是一個懸而未決的問題，但這項研究無疑推進了這種可能性。”
您可以在以下位置找到有關該研究的更多信息下面的視頻:
研究結果發表於科學。
