細(xì)菌為甲烷轉(zhuǎn)化成甲醇提供新思路

美英研究人員新近破解了一種以甲烷為生的細(xì)菌將甲烷轉(zhuǎn)化成甲醇的機(jī)制。在此基礎(chǔ)上可望開發(fā)出新型人工催化劑，在常溫常壓下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，大幅降低成本。

將甲烷轉(zhuǎn)化成易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)募状?，有助提高甲烷利用率。目前工業(yè)上的轉(zhuǎn)化工藝需要高溫高壓，設(shè)備龐大、流程復(fù)雜，應(yīng)用范圍有限。甲烷氧化菌能在常溫常壓下進(jìn)行轉(zhuǎn)化，但人們一直沒有弄清其中機(jī)制。

美國西北大學(xué)、英國東英吉利大學(xué)等機(jī)構(gòu)研究人員在新一期美國《科學(xué)》雜志上發(fā)表報(bào)告說，甲烷氧化菌主要以顆粒性甲烷單加氧酶為催化劑，將甲烷轉(zhuǎn)化為甲醇。他們通過共振光譜分析等手段發(fā)現(xiàn)，這種酶里有兩個(gè)位點(diǎn)，分別以一個(gè)銅離子為核心，可能是催化活性的關(guān)鍵所在。

分析發(fā)現(xiàn)，這兩個(gè)單銅位點(diǎn)中，有一個(gè)是甲烷與氧的結(jié)合點(diǎn)，它發(fā)生變異后，細(xì)菌會(huì)完全喪失轉(zhuǎn)化能力；另一個(gè)發(fā)生變異會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)化能力大幅降低。

研究人員說，這項(xiàng)研究讓人們進(jìn)一步理解了細(xì)菌將甲烷轉(zhuǎn)化為甲醇的機(jī)制，這有助改進(jìn)現(xiàn)有催化劑，提高轉(zhuǎn)化反應(yīng)效率。

甲烷是天然氣的主要成分、石油開采的常見副產(chǎn)物，也是一種強(qiáng)效溫室氣體。由于運(yùn)輸困難，許多邊遠(yuǎn)地區(qū)油田的甲烷無法得到利用，導(dǎo)致巨大浪費(fèi)并加劇全球變暖。新成果有助解決這兩個(gè)問題。