تغییرات آب و هواییگازهای گلخانه ای

تولید آنزیم مخرب اکسید نیتروژن توسط باکتری‌های خاک

تحقیقات جدید در دانشگاه انگلستان شرقی چگونگی تولید تنها آنزیم شناخته‌شده توسط برخی از باکتری‌های خاک، برای از بین بردن اکسید نیتروژن را نشان می‌دهد. افزایش درک چگونگی عملکرد آنزیم‌های سازنده و تخریب‌کننده‌ اکسید نیتروژن، به توسعه‌ راهبردهایی برای کاهش اثرات مخرب این گاز از جمله تغییرات آب و هوایی زمین و از بین بردن لایه‌ ازن کمک می‌کند.


علاوه بر گازهای دی‌اکسید کربن و متان، گاز گلخانه‌ای اکسید نیتروژن که به‌عنوان گاز خنده شناخته می‌شود، در حال حاضر عامل اصلی ایجاد تغییرات آب و هوایی در زمین است و باعث شده که تمرکز بین‌المللی در جهت کاهش انتشار این گازهای گلخانه‌ای باشد.

پتانسیل اکسید نیتروژن در افزایش دمای زمین حدود 300 برابر از دی‌اکسید کربن بیشتر است و حدود 120 سال در اتمسفر باقی می‌ماند. تقریباً 9 درصد از کل گازهای گلخانه‌ای را اکسید نیتروژن تشکیل می‌دهد. همچنین در تخریب لایه‌ ازن توانایی مشابه با باندهای ماده شیمیایی کلروفلورکربن‌ها دارد.

میزان اکسید نیتروژن موجود در اتمسفر سال به سال رو به افزایش است زیرا میکروارگانیسم‌ها، کودهای شیمیایی ترکیبی نیتروژن را می‌شکنند و به خاک کشاورزی اضافه می‌کنند تا نیازهای خاک برای تولید غذا مورد نیاز جمعیت رو به افزایش جهان را تأمین کنند.

پروفسور نیک‌لو براون می‌گوید: “به خوبی شناخته شده است که در محیط‌هایی که با کمبود اکسیژن مواجه هستیم، برخی از باکتری‌ها توانایی تنفس اکسید نیتروژن را دارند. این توانایی به‌طور کامل وابسته به آنزیم اکسید ردوکتاز نیتروژن است که تنها آنزیم شناخته‌شده برای نابود کردن اکسید نیتروژن است.”

هدف از تحقیقات جدید، کسب اطلاعات در مورد چگونگی استفاده از این آنزیم برای تخریب اکسید نیتروژن و استفاده از این باکتری‌هاست. قسمتی از آنزیم که اکسید نیتروژن را مصرف می‌کند و شامل ترکیبی پیچیده از مس و گوگرد است، جایگاه فعال آنزیم نام دارد. تا به امروز، اطلاعاتی در مورد چگونگی ساخت این مکان فعال غیرمعمول توسط باکتری‌ها وجود ندارد.

بخوانید  سرمایه‌‌گذاری در انرژی‌های تجدیدپذیر

تیم تحقیقاتی، پروتئینی به نام NosL را کشف کرده‌اند که عامل اصلی برای فعال‌کردن جایگاه فعال آنزیم است. آن‌ها دریافتند که باکتری فاقد این پروتئین قادر به تولید آنزیم است، اما حاوی مقدار کمتری از جایگاه فعال سولفید مس است. علاوه بر این، زمانی که باکتری‌های مشابه با مقدار بسیار کم مس رشد کنند، آنزیم فاقد جایگاه فعال می‌شود.

این تیم همچنان نشان داد که NosL پروتئین متصل به مس است، که نشان می‌دهد به‌طور مستقیم در تأمین مس مورد نیاز برای ساخت قسمت سولفید مس جایگاه فعال کاربرد دارد. پروفسور براون گفت: “کشف عملکرد پروتئین NosL اولین گام برای درک چگونگی ساخت جایگاه فعال آنزیم از اکسید ردوکتاز نیتروژن است. این اطلاعات کلیدی است زیرا، زمانی که ساخت اشتباه باشد، آنزیم غیرفعال منجر به آزاد شدن اکسید نیتروژن در اتمسفر می‌شود.”

جامعه به‌طور کلی نیاز به جلوگیری از انتشار دی‌اکسید کربن را درک کرده، اما اکسید نیتروژن در حال حاضر به‌عنوان عامل اصلی نگرانی جهان در حال ظهور است. اکسید نیتروژن نیازمند محققان با مجموعه‌های مهارتی مختلف برای کار با یکدیگر و یافتن راهی در جهت جلوگیری از اثرات مخرب آن و تغییرات آب و هوایی است.

توسط
Phys.org
منبع
Chemical Science
برچسب‌ها
نمایش بیشتر

مژگان محبی

اهل اصفهان | دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی شیمی - بیوتکنولوژی، دانشگاه علم و صنعت ایران

نوشته‌های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

− دو = 1

دکمه بازگشت به بالا
بستن