پیدا شدن گونهای از جلبکهای CO2خور که میتواند در حذف کربن از اقیانوسها کمک کند
تیمی بینالمللی از محققان ایالات متحده و ایتالیا گونهی جدیدی از سیانوباکتریها یا جلبکها را که در دریچههای آتشفشانی اقیانوس یافت میشود، شناسایی کردهاند.
این گونه به خصوص در رشد سریع در حضور CO2 بسیار کارآمد است. به راحتی در آب فرو میرود که آن را به نامزد مناسبی برای پروژههای جذب کربن و تولید محصولات با ارزش تبدیل میکند.
این گونه که به 'چونکو' نامگذاری شده است، در نزدیکی سواحل جزیرهی ولکانوی سیسیلی، ایتالیا یافت شده است. به دلیل وجود دریچههای آتشفشانی کمعمق، CO2 دریایی در این محیط فراوان است.
این کشف در مقالهای در نشریه میکروبیولوژی کاربردی و محیطی توصیف شده است.
جلبکهای CO2خور
برای رشد دادن سیانوباکتریهای هدف خود، محققان شرایطی را شبیهسازی کردند که یک سیانوباکتری رشد سریع در آن شکوفا شود: دماهای گرم، نور زیاد و CO2 فراوان.
بعد از جداسازی از کشتهای غنیشده، دو گونه از سیانوباکتریهای رشد سریع کشف شدند: UTEX 3221 و UTEX 3222.
تیم بر روی UTEX 3222 تمرکز کرد، زیرا رشد تکسلولی آن آن را به مقایسه با گونههای موجود سیانوباکتریها آسانتر میکند.
UTEX 3222 کلونیها و سلولهای بزرگتری نسبت به سایر گونههای شناخته شده از سیانوباکتریهای رشد سریع تولید کرد - به همین دلیل به آن نام چونکو داده شده است.
همچنین به تراکم بالاتری نسبت به گونههای موجود رشد کرد، به نظر میرسید که گرانولهای ذخیرهکننده کربن در سلولهای خود داشت و محتوای کربنی بالاتری داشت - همگی ویژگیهای بالقوه ارزشمند برای کاربردهایی مانند جذب کربن و تولید محصولات بیولوژیک.
مهمتر از همه، چونکو به سرعت به شکل یک پلت متراکم به شکل "کره بادامزمینی سبز" در ته لولههای نمونه خود تهنشین شد در حالی که سایر گونهها معلق ماندند.
این رفتار برای فرآوری صنعتی به ویژه ارزشمند است، زیرا غلیظ کردن و خشک کردن بیوماس در حال حاضر ۱۵-۳۰٪ از هزینههای تولید را شامل میشود.
حذف کربن از اقیانوس
تیم از بسیاری از کاربردهایی که میتوان با چونکو یا نسخههای اصلاح شدهی این میکروب ایجاد کرد، هیجانزده است.
بسیاری از سازمانها در حال تحقیق بر روی استفاده از موجودات رشد سریع برای جذب کربن هستند و چونکو ممکن است روزی به جمع آنها بپیوندد.
چندین محصول، مانند اسیدهای چرب امگا-۳، آنتیاکسیدان آستاگزانتین و اسپیرولینا در حال حاضر در جلبکها تولید میشوند، اما میتوان آنها را به صورت کارآمدتری در گونهای که سریع و متراکم رشد میکند، تولید کرد.
سیانوباکتریها به صورت مستقیم کربن را از محیط خود برای رشد برداشت میکنند، به این معنی که میتوانند فرآیندهای جذب کربن و تولید بیولوژیک را با هم در یک موجود واحد تلفیق کنند.
نمونههای UTEX 3222 و UTEX 3221 یخزده و در دسترس عموم محققان برای استفاده از کلکسیون فرهنگ جلبکها در دانشگاه تگزاس، آستین، هستند.
"کربن حل شده نسبت به تمامی مولکولهای دیگر در اقیانوس نسبتاً رقیق است و آن رشد موجودات فتوسنتزی که در آنجا زندگی میکنند را محدود میکند. ما تصمیم گرفتیم که تحقیق کنیم چه اتفاقی میافتد وقتی که این عامل محدودکننده را بزداییم و به مکانی با کربن فراوان برویم، جایی که برخی موجودات ممکن است توانایی استفاده از آن برای تحریک رشد خود را تکامل داده باشند،" گفت ماکس شوبرت، دکتری، که همنویسنده مقاله و در زمان انجام کار، دانشمند استادیار در مؤسسه وایس در دانشگاه هاروارد بود و اکنون دانشمند ارشد پروژه در Align to Innovate است.
"این گونه طبیعی سیانوباکتری جندین ویژگی دارد که میتوانند برای انسانها مفید باشند، از جمله رشد بسیار متراکم و تمایل طبیعی به فرو رفتن در آب، که چونکو را به موجودی به خصوص جالب برای کار آینده در حوزه حذف کربن و تولید بیولوژیک تبدیل میکند."