Sciencemag.cz
Doporučujeme
Vědci objevili enzym, který je schopen získávat energii z vodíku (jeho oxidací, řízeným spalováním). Na tom samo o sobě není nic divného, tento enzym dokáže ale pracovat i při koncentraci vodíku běžné v pozemské atmosféře.
Rhys Grinter, Ashleigh Kropp a Chris Greening z Monash University (Melbourne) zjistili, že právě pomocí příslušného enzymu přežívají bakterie i v prostředí extrémně chudém na zdroje, v antarktických půdách, sopečných kráterech nebo hlubokých oceánech.
Vědci extrahovali příslušný enzym, tzv. Huc, z běžné a prakticky neškodné bakterie Mycobacterium smegmatis. Ukázali, že Huc je hydrogenáza a vytváří z plynného vodíku elektrickou energii. Na rozdíl od jiných enzymů mu přitom stačí koncentrace vodíku ve vzduchu pouhých 0,00005 % – což je ještě méně než běžná hodnota.
Strukturu enzymu i jeho fungování (prostřednictvím jakých dalších sloučenin se přenášejí elektrony atd.) autoři výzkumu zmapovali pomocí kryoelektronové mikroskopie. Zvládli i vytvořit z enzymu molekulární článek fungující mimo živou buňku. Huc je chemicky velmi stabilní lze zmrazit i zahřát na 80 °C; což zas není tak divné, však ho využívají bakterie žijící právě v extrémních prostředích.
Bakterie produkující tento enzym lze snadno pěstovat, takže jeho s výrobou by neměl být problém. Vědci navrhují, že by tímto způsobem mohla být napájena malá zařízení, šlo by o „čistou“ alternativu k solárnímu nabíjení…
Jak se dále uvádí, enzymu Huc (na rozdíl od řasy jiných „extrémních“ enzymů) nevadí kyslík, však ho používá aerobní bakterie.
Chris Greening, Structural basis for bacterial energy extraction from atmospheric hydrogen, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-05781-7. www.nature.com/articles/s41586-023-05781-7
Zdroj: Monash University / Phys.org
Poznámky PH:
No nevím, poskytovaný výkon bude velmi malý. A v případě větší koncentrace enzymu se asi rychle vyčerpá vodík v okolí, respektive jeho koncentrace klesne pod hodnotu funkčnosti a než se zase vzduch promíchá…? Zdroj energie by byl hodně nejistý pro cokoliv většího než právě bakterie.
Nabízí se enzym jako možný základ pro biotechnologie, další ladění a úpravy, přenos odpovídajících genlů do dalších organismů…
