به گزارش زیستنا به نقل از NewScientist، باکتری‌هایی مهندسی شده‌اند تا دی‌اکسید کربن را به ترکیباتی تبدیل کنند که در پاک‌کننده رنگ و ضدعفونی‌کننده دست استفاده می‌شوند. این پیشرفت می‌تواند روشی کربن-منفی برای تولید مواد شیمیایی صنعتی ارائه دهند.
مایکل کوپکه (Michael Köpke) در لانزاتک (LanzaTech) در ایلینویز و همکارانش در میان سویه‌های یک باکتری تولیدکننده اتانول به نام Clostridium autoethanogenum به دنبال شناسایی آنزیم‌هایی بودند که به میکروب‌ها اجازه می‌دهد تا بجای اتانول، استون تولید کنند. استون برای ساختن پاک‌کننده ناخن و رنگ استفاده می‌شود. آن‌ها سپس ژن‌های این آنزیم‌ها را در ارگانیسمی کنار هم قرار دادند. محققان همین فرآیند را برای ایزوپروپانول نیز تکرار کردند. ایزوپروپانول به‌عنوان ضدعفونی‌کننده استفاده می‌شود.
این باکتری‌های مهندسی‌شده، دی‌اکسید کربن را از هوا برای تولید مواد شیمیایی تخمیر می‌کنند. کوپکه می‌گوید: «می‌توانید فرآیندی مشابه تخمیر آبجو را تصور کنید؛ اما به‌جای استفاده از یک نوع مخمر که قند را برای تولید الکل مصرف می‌کند، ما میکروبی داریم که می‌تواند دی‌اکسید کربن را مصرف کند.»
این گروه پس‌ازآنکه مقیاس آزمایش‌های اولیه را به میزان ۶۰ برابر افزایش داد، دریافت که این فرایند به ازای هر کیلوگرم استون تولیدشده تقریباً ۱/۷۸ (یک و هفتادوهشت صدم) کیلوگرم کربن به ازای هر کیلوگرم ایزوپروپانول ۱/۱۷ (یک و هفده صدم) کیلوگرم کربن را تثبیت می‌کند. این مواد شیمیایی به‌طورمعمول با استفاده از سوخت‌های فسیلی ساخته می‌شوند. در تولید این مواد با استفاده از سوخت‌های فسیلی به ازای هر ازای هر کیلوگرم استون و ایزوپروپانول به ترتیب ۲/۵۵ (دو و پنجاه‌وپنج صدم) و ۱/۸۵ (یک و هشتادوپنج صدم) کیلوگرم دی‌اکسید کربن منتشر می‌شود.
بنا به گفته پژوهشگران، اگر این روش به‌طور گسترده پذیرفته شود، تا ۱۶۰ درصد در انتشار گازهای گلخانه‌ای کاهش ایجاد خواهد کرد. این روش را می‌توان با استفاده از گازهای زائد حاصل از سایر فرایندهای صنعتی مانند تولید فولاد برای محیط‌زیست بهینه‌تر کرد.
مایکل جوئت (Michael Jewett)، عضو این گروه در دانشگاه نورث وسترن، ایلینوی، می‌گوید: «به‌عنوان یک جمعیت، ما اکنون به دنبال راه‌هایی برای مشارکت بهتر با این سیاره هستیم.» وی ادامه می‌دهد: «آنچه در مورد این کار هیجان‌انگیز است آن است که واقعاً ظرفیت‌های ما را برای همکاری با زیست‌شناسی پیشرفت می‌دهد و به کار می‌گیرد تا آنچه لازم است را در زمان و مکانی که لازم است به شکلی پایدار و تجدید پذیر بسازیم.»
کوپکه می‌گوید: «رویکردی که ما ایجاد کرده‌ایم نقشه‌ای را برای توسعه آینده ارائه می‌کند و توسعه سایر مواد شیمیایی را که می‌توان به روشی مشابه کربن-منفی تولید کرد، تسریع خواهد کرد.»
منبع: NewScientist
Journal Reference:
Liew, Fungmin Eric, Robert Nogle, Tanus Abdalla, Blake J. Rasor, Christina Canter, Rasmus O. Jensen, Lan Wang, et al. “Carbon-Negative Production of Acetone and Isopropanol by Gas Fermentation at Industrial Pilot Scale.” Nature Biotechnology, February 21, 2022. https://doi.org/10.1038/s41587-021-01195-w.