Khai thác năng lượng từ vi khuẩn đường ruột

Lần đầu tiên trong lịch sử khoa học, các chuyên gia sinh hóa Mỹ đã biết cách tận dụng vi khuẩn đường ruột để sản xuất năng lượng.

Bằng cách thay đổi cấu trúc gene cơ bản của vi khuẩn Escherichia coli (E. Coli), các chuyên gia sinh hóa thuộc Đại học California (Mỹ) có thể kích thích nó sản xuất các chất cồn có chuỗi phân tử dài. Những loại cồn này đậm đặc hơn nhiều so với cồn được tạo ra từ ngũ cốc.

Ethanol, một trong những nguồn cung cấp nhiên liệu sinh học hàng đầu trên thế giới, chỉ chứa hai nguyên tử carbon (C). Chất cồn có cấu trúc phân tử dài nhất được sản xuất bằng phương pháp tự nhiên cũng chỉ có tối đa 5 nguyên tử C. Nhưng chất cồn do E. Coli biến đổi gene tạo ra có tới 8 nguyên tử C trong chuỗi phân tử, đồng nghĩa với việc nó có thể cung cấp nhiều năng lượng hơn.

Ngoài ra, loại cồn này cũng dễ tách khỏi nước. Đây là đặc tính lý tưởng đối với nhiên liệu sinh học. "Chuỗi phân tử dài của nó có rất nhiều lợi thế. Nó có thể tạo ra nhiều năng lượng hơn trên một đơn vị thể tích so với cồn tự nhiên, không gặm mòn động cơ và dễ tương thích với nhiên liệu phản lực cũng như diesel", James Liao, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết. 

Khuẩn đường ruột Escherichia coli. Ảnh: .thebacteriabusters.com.


Đây là lần đầu tiên các nhà khoa học tạo ra được chất cồn chứa nhiều hơn 5 nguyên tử C trong cấu trúc phân tử.

Nhóm của James đã cấy một số nhiễm sắc thể vào ADN của khuẩn E. Coli để nó tạo ra một hợp chất có nhóm COOH với khối lượng lớn. Nếu không có bất kỳ tác động nào, hợp chất này sẽ trở thành amino axit. Những nhiễm sắc thể bổ sung chứa hai gene có chức năng mã hóa một số enzyme để chuyển hóa hợp chất kia thành cồn có 6-8 nguyên tử C.

"Bước tiếp theo là sản xuất loại cồn mới với khối lượng lớn và đưa tới các công ty. Chúng tôi cần tiếp tục nghiên cứu để giảm bớt các khâu trong quá trình sản xuất, đồng thời tìm ra cách để tăng hiệu quả. Cho dù kết quả nghiên cứu này không thể áp dụng trong lĩnh vực năng lượng thì ít nhất nó cũng cho thấy chúng ta có thể chế tạo cồn có nhiều hơn 5 nguyên tử C trong chuỗi phân tử", James nói.

Escherichia coli (thường được viết tắt là E. coli) là một trong những loài vi khuẩn chính ký sinh trong đường ruột của động vật máu nóng (bao gồm chim và động vật có vú). Nó là nhân tố cần thiết trong quá trình tiêu hóa thức ăn và là thành phần của khuẩn lạc ruột. 
Loading...
TIN CŨ HƠN
Khám phá thú vị về cây quất cảnh ngày Tết

Khám phá thú vị về cây quất cảnh ngày Tết

Cây quất là cây xanh, cây ăn quả rất quen thuộc với người dân Việt Nam, đặc biệt là mỗi dịp Tết đến xuân về.

Đăng ngày: 14/08/2025
Cận cảnh quá trình ve sầu

Cận cảnh quá trình ve sầu "thoát xác"

Trong một dịp đi nghiên cứu về các loài sinh vật, côn trùng, nhà nhiếp ảnh Thomas Marent đã may mắn chứng kiến quá trình một chú ve sầu lột xác.

Đăng ngày: 12/08/2025
Cận cảnh loài kiến sở hữu

Cận cảnh loài kiến sở hữu "bụng bia" cực bự

Kiến mật - loài kiến trông giống ong nhưng không phải là ong, tưởng là mang mật nhưng lại… không phải là mật.

Đăng ngày: 11/08/2025
Vi khuẩn Vibrio vulnificus là gì?

Vi khuẩn Vibrio vulnificus là gì?

Theo FDA, vi khuẩn Vibrio thường gây ra các triệu chứng tiêu hóa như tiêu chảy, nôn mửa và đau bụng.

Đăng ngày: 09/08/2025
Nguyên nhân biến chuồn chuồn từ vàng thành đỏ

Nguyên nhân biến chuồn chuồn từ vàng thành đỏ

Cân bằng hoá học giữa các sắc tố trong bụng chuồn chuồn xác định màu sắc của chúng. Khi có chất oxi hoá, những tế bào này vàng và khi có mặt chất khử, chúng trở thành đỏ.

Đăng ngày: 08/08/2025
Việt Nam vinh dự sở hữu 3 trong 10 loại quả hiếm nhất thế giới

Việt Nam vinh dự sở hữu 3 trong 10 loại quả hiếm nhất thế giới

Trong danh sách 10 loại trái cây được bình chọn là ngon và hiếm nhất thế giới, thì có tới 5 loại quả xuất hiện ở Việt Nam nhưng trong đó có 3 loại quả có nguồn gốc từ vùng Đông Nam Á.

Đăng ngày: 04/08/2025
Top 10 loại nấm quý hiếm nhất ở Việt Nam

Top 10 loại nấm quý hiếm nhất ở Việt Nam

Hiện nay các loại nấm là món ăn ưa thích của nhiều người. Không chỉ có giá trị dinh dưỡng cao chúng còn là nguyên liệu để chế biến những món ăn hấp dẫn.

Đăng ngày: 03/08/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News