Использование светособирающих полимеров для ускорения фотосинтеза у водорослей

Исследователи из Китайской академии наук нашли способ ускорить фотосинтез у водорослей с помощью применения сопряжённого полимера. В статье, опубликованной в журнале Science Advances, группа описала эксперименты по нанесению полимеров на водоросли и полученные результаты.

Поскольку проблема глобального потепления сохраняет актуальность, учёные ищут новые пути её решения. Один из подходов — поиск быстрой замены бензину. В этой работе исследователи изучили возможность ускорения процесса фотосинтеза у водорослей для производства биотоплива.

Предыдущие исследования показали, что водоросли малопригодны для создания биотоплива — их фотосинтез идёт медленно, что приводит к низкому выходу белков и жирных липидов, необходимых для производства топлива. В новой работе учёные исследовали возможность повысить скорость фотосинтеза растений, а следовательно, и выработку белков и липидов, путём нанесения на поверхность их клеток сопряжённого полимера.

Для проверки идеи исследователи использовали электростатический процесс, чтобы заставить синтетический светособирающий полимер PBF прилипнуть к поверхности клеток растения. Они обнаружили, что это привело к немедленному увеличению общей скорости роста — в лучшем случае на 110%. Тесты показали повышенный уровень АТФ и кислорода, создаваемых в процессе фотосинтеза. Исследователи также обнаружили более высокие уровни белков и липидов. В качестве дополнительного теста они также попробовали нанести PBF на корни цветкового растения. Оказалось, что высокие дозы тормозили рост, но низкие уровни заставляли растение расти быстрее, приводя к раннему созреванию.

Работа всё ещё находится на предварительной стадии. Пока неизвестно, насколько хорошо процесс можно масштабировать или коммерциализировать, и как он будет выглядеть на фоне других источников биотоплива. Но на данный момент результаты позволяют предположить, что водоросли всё же могут стать альтернативой ископаемому топливу.