德尔曼教授（左）和博士生穆罕默德·艾祖克（Mohammed Aizouq）和两种不同的蓝细菌。图片提供：Yannic Müller/Uni Bonn
蓝细菌（俗称蓝藻）可以在光的帮助下从水和二氧化碳中产生油。波恩大学最近的一项研究表明了这一点。结果是出乎意料的：直到现在，人们都认为这种能力是为植物保留的。蓝藻作为饲料或燃料的供应商现在也可能引起人们的兴趣，特别是因为它们不需要耕地。结果现已发表在PNAS杂志上。
油菜籽、鳄梨和橄榄有什么共同点？它们都被人类用作油脂的生产者。但是，借助光从水和二氧化碳中产生油的能力对于从单细胞藻类到巨型红杉树的所有植物都是本质上共有的东西。波恩大学植物分子生理学和生物技术研究所（IMBIO）的生物学家彼得·德尔曼（Peter D?rmann）教授解释说：“我们现在已经首次证明了蓝细菌可以做到这一点。这给我们带来了完全的惊喜。”
到目前为止，专家们一直认为蓝细菌缺乏这种特性。毕竟，它们实际上是细菌，即使它的名字叫“蓝绿藻”。因此，它们在许多方面与植物有很大不同：蓝细菌与肠道细菌大肠杆菌的关系比与橄榄树的关系更紧密。“在 献中确实有古老的 道说蓝细菌可以包含油，但是这些从未得到证实。
这位科学家已经在IMBIO研究一种酶很多年，该酶是催化植物中油脂合成的步骤之一。该酶在叶绿体中起作用，叶绿体是负责光合作用的细胞绿色成分。正是由于这些，植物可以在阳光的帮助下生产出能量丰富的化合物。
许多科学家怀疑叶绿体最初来自蓝细菌。这是因为它们与所有其他细菌类不同，它们也有能力进行植物典型的光合作用并释放氧气。根据这一理论，十亿多年前，原始植物细胞“吞噬了”蓝细菌。细菌然后在细胞中存活并向其提供光合作用产物。如果这种共生体假说是正确的，那么叶绿体的油合成酶可能最初来自蓝细菌。
与植物相似的油脂合成酶
德尔曼与他的博士生穆罕默德·艾祖克一起追求这种可能性。科学家们在各种蓝细菌的基因组中搜索到了一个与植物油合成中涉及的酶的基因组成相似的基因。结果是：他们在蓝细菌中发现了一种所谓的酰基转移酶基因；植物酶也属于这一类。进一步的测试表明，蓝细菌确实会利用这种酶产生油脂，尽管产量很少。
一方面，从进化生物学的角度来看，这一结果很有趣：它表明植物叶绿体中油脂合成机制的某些部分可能源自蓝细菌。但是，当今的植物主要利用其他代谢途径来生产油。此外，结果可能为生产动物饲料或生物燃料开辟新的可能性。这是因为，与产油的植物，如油菜籽相比，蓝藻不需要耕地种植，有营养物质和充足的光和热就足够了。
这可能使它们适用于沙漠，在沙漠中可将其用于生产汽车发动机用油而无需与粮食作物竞争。特别是由于燃烧只会释放出蓝细菌在采油过程中从空气中提取的二氧化碳。因此，微生物将为气候保护做出贡献。无论如何，生活在世界海洋中的蓝细菌会吸收大量的温室气体。据估计，如果没有它们的贡献，大气中二氧化碳的浓度将是原来的两倍。
“关于绿藻的类似实验已经在进行中。” 德尔曼解释说：“但是，它们更难以维护。而且，它们不易通过生物技术优化以实现最高的油脂生产率。” 蓝细菌可能与此不同。在波恩大学研究的物种仅产生少量的油。这位生物学家说：“尽管如此，其他物种的生产力仍然很有可能。” 此外，类似于其他细菌，蓝细菌可以相对容易地进行基因修饰。“因此，肯定有可能通过生物技术手段再次大大提高油脂产量。”
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