Исследование микроводорослей дает новую надежду на улавливание углерода и освоение космоса

Пекин, 28 марта /Синьхуа/ -- Микроводоросли - древний организм, способный к фотосинтезу, - важны для жизни на Земле. Исследователи из Китая и Германии разработали способ повышения устойчивости микроводорослей к углекислому газу в высокой концентрации, что предлагает новые возможности для сокращения выбросов углерода и даже будущего исследования Марса.

Микроводоросли - это быстрорастущие фотосинтезирующие микроорганизмы, которые производят около половины атмосферного кислорода. Микроводоросли обладают потенциалом для снижения выбросов углекислого газа, производства биотоплива и очистки сточных вод. Они могут превращать атмосферный углекислый газ в липиды под воздействием солнечного света и увеличивать выработку водорослевого масла.

Однако для удерживания углерода микроводоросли должны обладать повышенной устойчивостью к высоким концентрациям диоксида углерода. В дымовых газах, например, высокая концентрация углекислого газа препятствует росту микроводорослей.

В первые дни существования Земли уровень углекислого газа в атмосфере был во много раз выше, чем сегодня. За миллионы лет эволюции механизм, позволяющий микроводорослям распознавать внеклеточную двуокись углерода, постепенно адаптировался ко все более низким уровням газа.

В исследовании, результаты которого были опубликованы в журнале Metabolic Engineering, ученые из Института биоэнергетики и биологических процессов города Циндао, Академии наук Китая и Рурского университета Германии попытались "повернуть время вспять", чтобы вернуть современные микроводоросли в их древнюю форму, устойчивую к высоким концентрациям углекислого газа.

Исследователи обнаружили, что фермент CA2 является ключевым датчиком, определяющим уровень внеклеточной двуокиси углерода в микроводорослях. Выбивая определенные гены, ученые снижали активность CA2 в промышленных нефтепроизводящих микроводорослях Наннохлоропсис /Nannochloropsis/.

В результате мутантные микроводоросли росли на 30 проц. быстрее, чем исходные, в дымовых газах с 5-процентной концентрацией углекислого газа и в 100 раз быстрее, чем в воздухе с содержанием газа в 0,04 проц.

Ученые считают, что исследование открывает новые возможности для развития промышленных нефтепроизводящих микроводорослей, способных преобразовывать дымовые газы в биотопливо.

Открытие может также иметь значение для стремления человечества к поиску нового дома в космосе. Так, на Марсе уровень содержания углекислого газа в атмосфере достигает 95 проц. Водоросли, по мнению многих ученых, могут быть подходящим кандидатом для работы по превращению враждебной атмосферы в дружественную.