Клетки отдадут энергию человеку: энергодефицитные метаболиты станут возобновляемым ресурсом

Мир может иметь нулевой выброс углерода. И это может произойти за счет сбора энергии из живых клеток. Поистине фантастическое решение предлагают специалисты

Мир может иметь нулевой выброс углерода. И это может произойти за счет сбора энергии из живых клеток. Поистине фантастическое решение предлагают специалисты из Университета Нагои. Они смогли совершить прорыв в превращении энергодефицитных метаболитов в биовозобновляемый ресурс благодаря универсальному катализатору. Японские ученые во главе с профессором Сусуму Сайто поставила перед собой цель: используя важный метаболический путь в живых клетках, превратить продукты с низким энергопотреблением в биологические возобновляемые источники энергии.

По их мнению таким образом можно обеспечить устойчивое реальное развитие нашего мира. У многих растений, животных и бактерий цикл Кребса отвечает за снабжение клеток энергией.

Этот цикл работает в митохондриях, и в конечном итоге приводит к образованию богатых энергией соединений NADH и FADH2, и метаболитов с дефицитом энергии- C4-, C5- и C6. Ученые решили подвергнуть эти молекулы реакциям, которые называются дегидратация и восстановление с использованием особенного искусственного катализатора, а точнее – молекулы, которая могла бы облегчить модификацию. Ученые обратили внимание на универсальный предкатализатор фосфин-бипиридин-фосфиновый иридий бипиридильный комплекс.

Он имеет один активный металл и может способствовать селективному гидрированию и дегидратации сильно окисленного и насыщенного кислородом сырья биомассы. И тем самым повторять метаболиты цикла Кребса.

Свое предположение ученые подвергли тестированию на поликарбоновых кислотах, имеющих отношение к митохондриям. Они обнаружили, что связи CH эффективно включаются в метаболиты через реакции гидрогенизации и дегидратации, которых достичь было крайне сложно.

В итоге были получены соединения – диолы и триолы, они используются в качестве увлажняющих агентов и в строительных пластиках и других полимерах. Одним продуктом, который оказался совершенно ненужным, оказалась вода, которая дает чистый источник энергии.

Фактически все эти сложные процессы могут проходить в одном месте, как говорят ученые – «в одном горшке», что делает процесс очень эффективным. При таком подходе ученые надеются создать экологичное и углеродно-нейтральное общество.

Ссылка: «Реакция H2 с митохондриальными метаболитами с использованием многофункционального молекулярного катализатора» Шота Йошиока, Сота Нимура, Масаюки Наруто и Сусуму Сайто, 23 октября 2020 г., Science Advances. DOI: 10.1126 / sciadv.abc0274

Последнее


ТОП недели