能解決溫室氣體問題的「超載植物」
通常含有天然酶的植物能夠將大氣中的二氧化碳轉化為化合物，例如糖類等。據一項新的研究發現，一隊生化學家發現能夠提高植物對溫室氣體吸收的新方法。
這項研究發表於《科學》雜誌上，來自德國馬爾堡馬克斯普朗克研究所的陸地微生物學研究人員Tobias Erb及同事們描述了他們是如何完成例如光合作用這種逆向過程的。研究人員讓這些植物吸收二氧化碳，並轉化為有機化合物，例如糖類，同時找到一種更好的方法讓這一進程加快。
Popular Mechanics和Christian Science Monitor雜誌對他們的研究進行了解釋，科學家們利用一種新的二氧化碳固定酶，在植物體外合成新的生物學通路。這種酶固定二氧化碳的速率比天然植物快了將
近20倍。他們指出，這一發現可能會使整個過程節約25%的能量損耗。
Erb表示，我們的靈感來源於大自然本身，大量的細菌和微生物可以通過與植物不同的生物機制解決大氣中的二氧化碳問題。這也告訴我們，自然界中可能有其它的方法來減少二氧化碳。
據Popular Mechanics的報道，目前植物和藻類每年能夠通過一系列的化學反應吸收350噸二氧化碳。這種化學反應被稱為卡爾文循環，它將簡單的二氧化碳分子轉化為複雜的糖類，例如葡萄糖。可問題是，人類所排放的二氧化碳是它們吸收的四倍那麼多。
為了提高這種化學過程的效率，Erb和他的團隊在卡爾文循環的基礎上發開了一種新的碳吸收循環模式，並將其稱為CETCH循環。他們從9種不同生物體中合成了17種酶並進行測序，同時提出一種二氧化碳固定通路的新概念，以達到將二氧化碳從地球大氣中高效去除的目的。
研究人員使用的這種新的酶被稱為ECR，它對空氣中二氧化碳的吸收率是天然二磷酸核酮糖羧化酶的幾倍。Popular Mechanics解釋說，新的碳吸收過程需要11步，它能夠將大氣中的二氧化碳轉化為乙醛酸，而且在自然環境中的轉化過程比實驗室快得多。
Erb承認，其實很難知道CETCH循環在自然條件下究竟有多快，因為它的循環步驟比卡爾文循環少，循環中的酶也比卡爾文循環高效。但是，他推測其速度可能是卡爾文循環的兩到三倍。此外，這個過程中產生的乙醛酸可以轉化為生物燃料或者抗生素。
美國伊利諾伊大學香檳分校的植物學家Lisa Ainsworth表示，這項研究成果足以振奮系統生物學領域，因為這種理論上的二氧化碳固定方式確實可以實現。雖然這種固定方式或者其它的理論方式能否改變植物對大氣二氧化碳的吸收還是一個懸而未決的問題，但至少研究為其開啟了可能性。
[千里之外 via redorbit]
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