科學家發現了「逆行光合作用」!

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由丹麥哥本哈根大學(University of Copenhagen)及瑞典查爾摩斯(Chalmers University of Technology)組成的研究團隊發現自然界中逆行光合作用的方法。

哥本哈根大學地球科學及自然資源管理學院(Department of Geoscience and Natural Resource Management)的Claus Felby教授,也是本週Nature communications期刊其中一篇研究主筆,說到:「這項研究會改變現行模式,因為藉此可以徹底改變燃料和化學物質的製造過程,進而對減少污染有大大的幫助。」

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在逆行光合作用的過程裡,太陽光中能量會像在光合作用時一樣被分解,而不是成為構築植物的組成份。科學家解釋道:「當你要氧化一個大分子的醣類時,用一種在蕈類和細菌中可以找到、叫做溶解性多醣單加氧酶的酵素,還有從葉子裡萃取出含有葉綠素的綠色液體,於試管中把三者混合在一起,然後曝露於陽光之下,其中的生物物質就會完全或是部分被分解。」

「在實際應用上,這項研究結果表示能更容易將大分子醣類分解作小分子成分,進而可以用來做為製造酒精時的綠色能源,應用於汽車、船、塑膠、沼氣、甲醇等等方面。」

如果少了陽光,這項反應就需要數小時甚至數天才能完成,但是於陽光照射下,反應過程只需要五分鐘。

該研究的合著者,哥本哈根大學生物學學院(Department of Biology)Klaus Benedikt Møllers 博士說道:「我們將此稱為『逆行光合作用』是因為該酵素是利用空氣中的氧氣還有陽光,進行分解而改變碳原子鍵結,相對於植物其他的作用來說,這樣的反應結果更是跟一般對於光合作用是架構植物的重要反應、能產生氧氣的認知完全不同。」

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研究團隊還不是很瞭解到底自然界裡逆行光合作用的現象有多普遍,但有許多跡象指出蕈類和細菌用逆行光合作用的方式取得植物的醣類和養分。

哥本哈根大學地球科學及自然資源管理學院的David Cannella博士為該實驗的主要作者,說道:「這項發現代表著,我們可以利用陽光更快速、在更低溫下而且更有效率利用能源地製造生質燃料和生物化學材料,像是塑膠之類。」

「有許多反應以現在的技術需要花24小時才能完成反應,未來利用太陽光可以在10分鐘之內就完成。」

逆行光合作用有打斷碳原子和氫原子間化學鍵結的可能性,此特性或許可以發展來將沼氣廠所製的甲烷在室溫下轉換作甲醇(液體燃料)。

甲醇為一種非常好用的初級原料,可以用在石油化工產業,加工後製成燃料、材料還有化學物質。

Felby教授總結說:「這項發現要能夠直接利益於社會大眾之前,仍需要更多的研究發展,但它是我們近年所見最具潛力的研究。」

來源: Sci News