Flatulenze batteriche miracolose!

Il complesso molecolare della nitrogenasi. Imagecredit: Wikimedia Commons

Potrebbe essere una scoperta rivoluzionaria: un enzima che normalmente converte l’azoto gassoso in ammoniaca, un processo noto come azotofissazione, è anche in grado di ridurre il monossido di carbonio per produrre idrocarburi semplici come il propano, impiegabili come combustibile.

A questa conclusione sono giunti Chi Chung Lee, Yilin Hu e Markus Ribbe, della University of California, i quali stanno indagando sulla enzima vanadio-nitrogenasi – il cugino meno noto della   molibdeno-nitrogenasi.

Il team per la prima volta  è riuscito a isolare una quantità sufficiente di vanadio- nitrogenasi pura per effettuare alcuni test. Uno di questi implicava l’esposizione dell’enzima al monossido di carbonio, (CO) che rappresenta un potente inibitore nella fissazione dell’azoto della versione contenente molibdeno dell’enzima.

Per puro caso hanno scoperto che in presenza esclusiva di monossido di carbonio,  quindi in assenza di azoto, l’enzima riesce a produrre quantità misurabili di etilene (C2H4), etano (C2H6) e propano (C3H8).

Il fatto che questo processo sfrutta monossido di carbonio per costruire  nuovi legami carbonio-carbonio, è sorprendente oltre che molto interessante“, come afferma Ribbe. “Questi sono prodotti importantissimi ed è possibile che con alcuni accorgimenti ingegneristici, forse si riuscirebbe ad estrarre i centri attivi e a trovare  nuovi modi  per produrre catene di atomi di carbonio molto più lunghe. Quale sia l’esatto meccanismo di reazione è ancora poco chiaro, ma adesso possiamo concentrarci per approfondire le dinamiche di questi processi“.

Peter Jonas, un esperto in chimica organometallica dal California Institute of Technology, negli Stati Uniti, descrive la scoperta come ‘fresca ed eccitante‘. L’enzima si trova nei comuni batteri che popolano il suolo e le radici delle piante, e riducendo gli effetti delle emissioni industriali, potrebbero essere sfruttati per la produzione economica ed ecologica dei combustibili.

Un sito attivo dell'enzima. Imagecredit: jic.ac.uk

Il propano, un idrocarburo alifatico, viene impiegato quotidianamente come combustibile sia per usi domestici che industriali, meglio noto con l’acronimo GPL (gas di petrolio liquefatto o gas propano liquido) e si ottiene per distillazione frazionata dal petrolio e dal gas naturale.

Per coloro il cui specifico interesse è rivolto a come il ferro (che ha tipicamente un basso numero di coordinazione) sia in grado di attivare e catalizzare la riduzione di substrati come le piccole molecole di N2 e CO, questa scoperta è proprio come se lo avesse ordinato il medico! Quest’ultima battuta è stata tradotta testualmente dal comunicato stampa della Royal Society of Chemistry e mi riservo di prenderne le debite distanze…😉

Fonte: RSC

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