Légből kapott energia

Egy új, a Monash Egyetem vezette kutatásban ezeket az enzimeket vizsgálták meg, abban a reményben, hogy a jövőben az ember számára elérhető „légből kapott” energiaforrást hozhatunk majd létre segítségükkel. A Huc nevű enzimről kiderült, hogy a talajban, az óceánokban, de akár a vulkáni kráterekben vagy az Antarktiszon is képes életben tartani a baktériumokat annak köszönhetően, hogy elektromos energiát állít elő a „levegőből”.

„Tudtuk, hogy a baktériumok képesek a levegőben csak nyomokban megtalálható hidrogént valahogyan hasznosítani” – mondta Chris Greening professzor, a kutatás egyik résztvevője. „Ám azt egészen mostanáig nem tudtuk, mi módon.”

A kutatók a Mycobacterium smegmatis nevű talajlakó baktériumot vizsgálták, amelyről elég sok adat áll rendelkezésre annak köszönhetően, hogy a tuberkulózis baktériumának ártalmatlan rokona. A baktériumból kivont Huc enzimről azonban a laborvizsgálatok feltárták, hogy van egy eddig nem ismert összetevője, amelynek hatására az enzim egy nagy komplexummá képes összeállni, nélküle viszont nem. Az pedig, hogy miként működik a sejtekben az enzim, e komplexum meglététől függ.

Az is kiderült a laborvizsgálatok során, hogy a Huc nagyon magas hőmérsékleten, vagy fagyottan is megőrzi szerkezetét és visszanyeri energiagyűjtő képességét, vagyis igen stabil, így nagyon sokáig tárolható.

Az enzim alkalmas lehet arra is, hogy rendkívüli érzékenységű hidrogén-szenzorként alkalmazzák, vagy épp egyes, kémiailag bonyolult reakciók segítőjeként, ipari kémiai alkalmazásokban. Azonban a legizgalmasabb talán az az alkalmazás, amelynek során kicsiny elektronikus berendezések energiaellátását biztosíthatná a levegőben csupán nyomokban jelen lévő hidrogén segítségével.

Amennyiben sok hidrogént kap az enzim, ezzel arányosan egyre nagyobb energia előállítására is képes, így ha eljutunk oda, hogy tisztán előállított hidrogénnel tudjuk táplálni, jelentős energiamennyiséget hozhat majd létre. A kutatók szerint, ha elegendő Huc áll rendelkezésre, a tiszta energia kinyerésében a határ a csillagos ég lehet.

Bár még igen sok munkára van szükség ahhoz, hogy gyakorlati hasznosításba vonják az enzimet, az sem elhanyagolható, hogy kicsit jobban értjük a bioszféránk működését. „A talajban élő baktériumok 60-80 százaléka, különösen a tápanyagszegény környezetben élők folyamatosan vonnak ki hidrogént, a Huc-hoz hasonló enzimeik segítségével. Évente 70 millió tonna hidrogént vonnak el a légkörünkből, alakítva annak összetételét is, így a klímánkat is befolyásolja a tevékenységük” – tette hozzá Dr. Rhys Grinter, a kutatás vezetője.

Ha ezeket a biokémiai folyamatokat megértjük, lehetőségünk nyílik arra, hogy kihasználva őket stabilizáljuk a bolygónk éghajlatát.