میکروبیولوژی پزشکی
صمد واثقی
میکروبیولوژی پزشکی
صمد واثقی
استفاده از سیانوباکتر برای تولیدانرژی
باتوجه به افزایش آلودگی هوا به خصوص در
کشورهای پرجمعیت به نظر می رسد آینده حیات بشر تنها به استفاده از سوخت های
پاک به ویژه انرژی خورشید یا واسطه هایی که این منبع عظیم انرژی را قابل
استفاده می کند، وابسته است. به همین دلیل پژوهشگران به تازگی پژوهش هایی
را روی استفاده از قدیمی ترین گروه از جانداران کره خاکی، یعنی
سیانوباکترها آغاز کرده اند تا با استفاده از قابلیت این باکتری ها بتوانند
از نور خورشید استفاده کنند.
استفاده از سیانوباکترها به عنوان واسطه هایی برای استفاده از انرژی خورشید با بررسی عملکرد این باکتری ها در تبدیل انرژی خورشیدی به گونه دیگری از انرژی انجام گرفته است.
استفاده از سیانوباکترها به عنوان واسطه هایی برای استفاده از انرژی خورشید با بررسی عملکرد این باکتری ها در تبدیل انرژی خورشیدی به گونه دیگری از انرژی انجام گرفته است.
به این معنی که بیش از یک دهه پیش پژوهشگران دریافتند شاخص ترین واکنش
فتوسنتز در باکتری هایی موسوم به سیانوباکترها از حدود 4میلیارد سال پیش
آغاز شده است. این جاندار در واقع نخستین
موجود کره خاکی بود که می توانست از مولکول های آب به عنوان منبعی برای
دریافت الکترون ها برای انتقال انرژی از نور خورشید و تبدیل دی اکسیدکربن
به اکسیژن استفاده کند. توان ویژه فتوسنتزی این موجود زنده نیز به
دلیل وجود رنگدانه های آبی رنگ موسوم به«سیانو» در این باکتری است. در واقع
این جاندار به عنوان موتوری دوسویه کار فتوسنتز و تولید اکسیژن برای تنفس
موجودات دیگر را انجام می دهد.
اکنون پژوهشگران با استفاده از الگوی فتوسنتز گیاهان و عملکرد سیانوباکترها در تبدیل دی اکسیدکربن به اکسیژن درصدد هستند از سوخت های پاک مانند هیدروژن، انواع الکل ها یا هیدروکربن ها به جای کربوهیدرات ها استفاده کنند.
در واقع بحران غذا به دلیل استفاده بی رویه از منابع غذایی با ارزشی مانند غلات، به دلیل کربوهیدرات موجود در آنها یکی دیگر از دلایل تمرکز روی این شیوه جدید استفاده از سوخت های پاک است.
پژوهشگران انجمن علوم اروپا در تلاس هستند با تمرکز روی روند فتوسنتز گیاهان و عملکرد سیانوباکترها به ویژه گونه «آنابنا اسفاریکا» (یکی از انواع باکتری های این گروه) برای تبدیل انرژی خورشید به نیروی برق یا تولید سوخت های پاک استفاده کنند.
از طرفی غلات تنها یک درصد از انرژی خورشیدی را جذب می کنند و این در مقایسه با سطح زیر کشت این گیاهان برای تولید سوخت های پاک ازنظر اقتصادی چندان قابل توجیه نیست. از سوی دیگر با تمرکز روی افزایش سطح زیر کشت این گیاهان با هدف تولید سوخت های پاک، بزرگ ترین منبع تغذیه مردم بسیاری از کشورهای جهان با افزایش قیمت کاذبی روبرو خواهد شد.
بنابراین طراحی ساختارهایی برای استفاده از سیانوباکترها و گیاهان یا ساختارهای مصنوعی تا 10درصد می توانند انرژی خورشید را جذب و آن را برای تولید سوخت های پاک در اختیار ما قرار دهند. به این ترتیب با مشکلاتی نظیر کمبود مواد غذایی یا ناتوانی در تولید انرژی از طریق منابع انرژی کم توان تر مانند باد روبه رو نخواهیم شد.
پژوهشگران برگ هاییESF آرو را با ساختار ژنتیکی خاص طراحی کرده اند. این برگ ها دارای دو ویژگی هستند. نخست آنکه توان فتوسنتز دارند و دوم اینکه قابلیت خود ترمیمی دارند. این ویژگی ها به این برگ ها اجازه می دهد در صورت تخریب یا آسیب بخشی به دلیل واکنش های فتوسنتزی، پروتئین ها را جایگزین محل های تخریب شده کنند تا بخش های آسیب دیده ترمیم شوند.
با بررسی دقیق برگ ها زیر میکروسکوپ، کلروپلاست ها یا رنگدانه های فتوسنتزی به خوبی قابل تشخیص است.
مرحله بعدی طراحی برگ هایی با قدرت جوانه زنی کامل مانند برگ های طبیعی و سیانوباکترها است. به این ترتیب به نظر می رسد شاید طی 10 تا 20سال آینده بتوان با استفاده از این ساختارهای جدید تولیدکننده سوخت های پاک، به جایگزینی کامل سوخت های پاک به جای سوخت های فسیلی امیدوار بود.
تولید و استفاده از سوخت های پاک تولیدشده به روش فتوسنتز به شناسایی عملکرد فتوسیستم2، یعنی مرحله شکستن اتم های هیدروژن آب و استفاده از پروتون ها و الکترون های آن برای انتقال انرژی جذب شده خورشید در مرحله فتوسیستم یک وابسته است. به این ترتیب شاید بتوان از این روش برای تجزیه پروتئین ها و چربی های موجود در سایر جانداران به ویژه ریزجانداران برای تولید سوخت های پاک استفاده کرد.
اکنون پژوهشگران با استفاده از الگوی فتوسنتز گیاهان و عملکرد سیانوباکترها در تبدیل دی اکسیدکربن به اکسیژن درصدد هستند از سوخت های پاک مانند هیدروژن، انواع الکل ها یا هیدروکربن ها به جای کربوهیدرات ها استفاده کنند.
در واقع بحران غذا به دلیل استفاده بی رویه از منابع غذایی با ارزشی مانند غلات، به دلیل کربوهیدرات موجود در آنها یکی دیگر از دلایل تمرکز روی این شیوه جدید استفاده از سوخت های پاک است.
پژوهشگران انجمن علوم اروپا در تلاس هستند با تمرکز روی روند فتوسنتز گیاهان و عملکرد سیانوباکترها به ویژه گونه «آنابنا اسفاریکا» (یکی از انواع باکتری های این گروه) برای تبدیل انرژی خورشید به نیروی برق یا تولید سوخت های پاک استفاده کنند.
از طرفی غلات تنها یک درصد از انرژی خورشیدی را جذب می کنند و این در مقایسه با سطح زیر کشت این گیاهان برای تولید سوخت های پاک ازنظر اقتصادی چندان قابل توجیه نیست. از سوی دیگر با تمرکز روی افزایش سطح زیر کشت این گیاهان با هدف تولید سوخت های پاک، بزرگ ترین منبع تغذیه مردم بسیاری از کشورهای جهان با افزایش قیمت کاذبی روبرو خواهد شد.
بنابراین طراحی ساختارهایی برای استفاده از سیانوباکترها و گیاهان یا ساختارهای مصنوعی تا 10درصد می توانند انرژی خورشید را جذب و آن را برای تولید سوخت های پاک در اختیار ما قرار دهند. به این ترتیب با مشکلاتی نظیر کمبود مواد غذایی یا ناتوانی در تولید انرژی از طریق منابع انرژی کم توان تر مانند باد روبه رو نخواهیم شد.
پژوهشگران برگ هاییESF آرو را با ساختار ژنتیکی خاص طراحی کرده اند. این برگ ها دارای دو ویژگی هستند. نخست آنکه توان فتوسنتز دارند و دوم اینکه قابلیت خود ترمیمی دارند. این ویژگی ها به این برگ ها اجازه می دهد در صورت تخریب یا آسیب بخشی به دلیل واکنش های فتوسنتزی، پروتئین ها را جایگزین محل های تخریب شده کنند تا بخش های آسیب دیده ترمیم شوند.
با بررسی دقیق برگ ها زیر میکروسکوپ، کلروپلاست ها یا رنگدانه های فتوسنتزی به خوبی قابل تشخیص است.
مرحله بعدی طراحی برگ هایی با قدرت جوانه زنی کامل مانند برگ های طبیعی و سیانوباکترها است. به این ترتیب به نظر می رسد شاید طی 10 تا 20سال آینده بتوان با استفاده از این ساختارهای جدید تولیدکننده سوخت های پاک، به جایگزینی کامل سوخت های پاک به جای سوخت های فسیلی امیدوار بود.
تولید و استفاده از سوخت های پاک تولیدشده به روش فتوسنتز به شناسایی عملکرد فتوسیستم2، یعنی مرحله شکستن اتم های هیدروژن آب و استفاده از پروتون ها و الکترون های آن برای انتقال انرژی جذب شده خورشید در مرحله فتوسیستم یک وابسته است. به این ترتیب شاید بتوان از این روش برای تجزیه پروتئین ها و چربی های موجود در سایر جانداران به ویژه ریزجانداران برای تولید سوخت های پاک استفاده کرد.