Nghiên cứu mới: Phát triển loại Vi khuẩn ăn CO2 chống biến đổi khí hậu

Sau 10 năm nghiên cứu, các chuyên gia Viện Nghiên cứu khoa học Weizmann (WIS) của Israel đã phát triển loại vi khuẩn chỉ hấp thụ khí carbon dioxide (CO2).

Thành công của công trình này có thể giúp phát triển các công nghệ trong tương lai để giảm hiệu ứng khí thải nhà kính trong bầu khí quyển và chống lại tình trạng nóng lên toàn cầu.

Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Tế bào số ra này 27/11, loại vi khuẩn này phát triển toàn bộ sinh khối cơ thể từ khí CO2 trong không khí.

Vi khuẩn E.Coli thu hút nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học nhờ khả năng phân hủy cellulose, hợp chất hữu cơ bền vững trong thực vật, trở thành nhiên liệu sinh học mà không cần phải sử dụng enzyme, theo Mother Board.

Trong khi nghiên cứu thêm về vi khuẩn này, các nhà khoa học tại Phòng Thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia (NREL) thuộc Bộ Năng lượng Mỹ, nhận thấy chúng còn có khả năng thu giữ và chuyển hóa khí carbon dioxide (CO2).

Các nhà khoa học Israel đã có thể “tái lập trình” vi khuẩn E.coli, loài vi khuẩn tiêu thụ đường và thải ra CO2, vì vậy loại vi khuẩn này sử dụng CO2 từ môi trường và sản xuất ra đường mà chúng cần để nuôi cơ thể.

Khám phá thú vị này không có nghĩa vi khuẩn E.Coli có khả năng lọc sạch CO2 trong không khí. Thay vào đó, loài này tạo ra nhiên liệu sinh học hiệu quả hơn bằng cách hấp thụ lượng CO2 lớn hơn nhiều lần so với lượng thải ra.

E.Coli là một loại vi khuẩn dị dưỡng. Vi khuẩn dị dưỡng cần phải sử dụng phân tử carbon hữu cơ như cellulose trong môi trường để xây dựng tế bào và sống sót, đồng thời thải ra CO2 như một sản phẩm phụ. Quá trình mất carbon dưới dạng CO2 sẽ làm giảm hiệu quả sản xuất nhiên liệu sinh học từ vi khuẩn dị dưỡng.

Các chuyên gia đã vẽ sơ đồ gen của vi khuẩn, thêm vào gen của chúng một số gen mới để tạo ra bộ gene vi khuẩn trong phòng thí nghiệm. Ngoài ra, họ cũng cấy vào vi khuẩn một loại gen cho phép chúng nhận năng lượng từ chất gọi là formate.

Quá trình này chưa đủ để làm cho vi khuẩn thay đổi chế độ ăn của chúng, do đó quá trình xử lý “cách mạng hóa trong phòng thí nghiệm” từ từ tách chúng ra từ đường.

Ở mỗi giai đoạn trong quá trình trên, tập tính của vi khuẩn làm quen với việc giảm một lượng đường và cùng thời gian đó chúng tiếp nhận thêm một lượng dư CO2 và formate.

Các thế hệ sau của vi khuẩn từ từ thoát khỏi sự phụ thuộc vào đường cho đến khoảng 6 tháng sau đó, chúng đã quen với cơ chế tiêu hóa mới. Một số vi khuẩn trải qua sự biến đổi hoàn toàn về dinh dưỡng.

Ngọc Ánh (t/h)

Ngọc Ánh (t/h)