Havadaki metanı alarak metanole çeviren metanotropik bakteriler uzun süredir bilim insanlarının ilgisini çekse de, bu bakterilerin bu kadar kompleks bir reaksiyonu doğada kolayca nasıl gerçekleştirdikleri bir gizemde ibaretti.
Northwestern Üniversitesi’nden bölümler arası yapılan çalışmalar sonucunda, sadece bir bakır iyonu içeren, metan-metanol dönüşümüyle bu reaksiyonu katalizlemeden sorumlu enzim bulundu.
Bu bulgu sayesinde, aynı reaksiyonu mekanizmasını kullanarak tehlikeli bir sera gazı olan metanı, metanole çevirecek bir insan yapımı katalizör kullanılabilir.
“ Bu katalizörün oluşumundan sorumlu metal iyonlarının yapısı ve kimliği onlarca yıldır bilinmezliğini koruyordu. Araştırmamız sayesinde bu bakterinin metan-metanol dönüşümünü nasıl yaptığını anlamada .çok büyük bir adım atıldı,” diyor araştırmanın yan yan yazarlarından Amy C. Rosenzweig.
“Merkezde bakır içeren bu katalizörü tanımlayarak, doğanın bu en zorlu reaksiyonlarından birinin temelini açığa çıkardık,” diyor kıdemli yardımcı yazar Brian M. Hoffman.
Araştırma 10 Mayıs’da Science dergisinde yayınlandı.
Metanı yükseltgeyerek metanol çeviren metanotropik bakteriler bunu bir veya iki kez aşamada yapabilir. Böylece havadaki bu güçlü sera gazı emisyonu düşürmekle kalmaz, aynı zamanda otomobiller,elektrik üretimi ve daha fazlası için hazır kullanılabilir sürdürülebilir yakıt üretmiş olacağız.
Normalde endüstriyel işlemlerde metan-metanol reaksiyonu içinde çok yüksek basınç ve 1300 C dereceleri aşan sıcaklıklar gerekiyor. Fakat metanotroplar bunu oda sıcaklığında ücretsi yapıyorlar : )
“Metan-metanol dönüşümünü katalize edebilecek bakır bölgeleri bilinse de, metan-metanol katalizi için tek bakırlı bir uygun koşul tahmin bile edilmiyordu.Eğer bu dönüşümün bu kadar hafif koşullarda nasıl gerçekleştiğini tümüyle anlayabilirsek, kendi katalizörlerimizi optimize edebiliriz,” diyor araştırmanın birinci yazarı yüksek lisan öğrencisi Matthew O. Ross.
Kaynak:
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/05/190509142722.htm
Araştırma Referansı:
- Matthew O. Ross, Fraser MacMillan, Jingzhou Wang, Alex Nisthal, Thomas J. Lawton, Barry D. Olafson, Stephen L. Mayo, Amy C. Rosenzweig, Brian M. Hoffman. Particulate methane monooxygenase contains only mononuclear copper centers. Science, 2019; 364 (6440): 566-570 DOI: 10.1126/science.aav2572
