Cố định đạm ở nhiệt độ cao

12:00' AM - Thứ tư, 11/04/2007

Theo Tạp chí Science, người ta đã phát hiện một loại vi sinh vật có khả năng khử nitơ trong các lỗ thoát khí nóng dưới đáy biển đã lập một kỷ lục mới cho phản ứng enzym ở nhiệt độ cao.

Nitơ chiếm khoảng 70% lượng khí hòa tan trong nước biển nhưng hầu hết các loại vi sinh vật đều không thể sử dụng được nguồn đạm dưới dạng nitơ phân tử này. Nếu chuyển nitơ phân tử thành các hợp chất như NH3 thì sinh vật có thể sử dụng được. Quá trình này được gọi là quá trình cố định đạm. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đều biết rất rõ quá trình chuyển hóa này chỉ có thể xảy ra ở các vùng nước nông do hoạt động của các vi khuẩn quang hợp.

Người ta đã nghĩ đến việc cố định nitơ trong các lỗ thoát khí nóng dưới đáy biển nhưng vẫn chưa có ai thực sự phân lập được một loại vi sinh vật có thể làm được điều này.

Loại tiền vi sinh vật mà Mausmi P.Mehta và John A.Baross tìm ra có tên là FS406-22. Anna Louise Reysenbach, nhà sinh thái học về vi sinh vật ở đại học Portland Stale  (Mỹ) bình luận:  â€œđiều thú vị của vi sinh vật này là nó có thể khử được nitơ ở nhiệt độ cao” và thực tế nó có thể chuyển nitơ thành NH3 ở 92oC.

FS406-22 được giữ ở độ sâu 1500 mét dưới mực nước biển bằng một robot điều khiển từ xa trong một vùng có nhiều lỗ thoát khí núi lửa ở phía đông bắc biển Thái Bình Dương. ở trên mặt biển thì vi sinh vật rất khó phát triển và tác giả đã phải thử tới 600 lần mới tìm ra được kết quả phù hợp này.

Để khử nitơ, FS406-22 sử dụng một enzym chuyển hóa nitơ có chứa một hợp kim giàu lưu huỳnh ở xung quanh vị trí hoạt động của nó.

Hiện nay, nhóm nghiên cứu của Baross đang tính toán xem liệu enzym có chứa molipden hay vonfram, các kim loại thường thấy ở các enzym chịu được nhiệt độ cao hay không.

Baross cho rằng cách chuyển hóa nitơ của FS406-22 cổ xưa đến nỗi loại cổ sinh vật này có thể tiến hóa trước khi tách thành vi khuẩn và các vi sinh vật cao hơn. FS406-22 có thể cho chúng ta biết cách xử lý các enzym chứa hợp kim có lưu huỳnh như thế nào.

Thứ tự chuỗi của protein trong vi sinh vật cũng có thể cung cấp một số hiểu biết khoa học sâu hơn cho các nhà nghiên cứu muốn sử dụng enzym vào trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp. Các nhà nghiên cứu cũng đang lập kế hoạch xếp loại vi sinh vật này và nghiên cứu các đặc điểm thú vị hơn trong lĩnh vực di truyền học của chúng.

TC

Theo Chemical & Engineering News, 17/12/2006

Sponsor links (Provided by VIEPortal.net - The web cloud services for enterprises)