/ lunes 13 de noviembre de 2023

Científicos descubren enzima capaz de producir energía utilizando sólo hidrógeno

Una enzima de una bacteria sería la clave para encontrar una nueva fuente de energía renovable

Científicos en Australia realizaron un descubrimiento que parece casi un truco de magia, después de que hallaron la forma de crear energía por medio del aire, por lo que aseguraron que ahora el cielo es el límite.

Uno de los enfoques más importantes de la ciencia es el de las energías renovables en busca de saber cómo mantener la producción de energía para evitar que los recursos naturales se agoten y se mantenga el daño al medio ambiente. Por ello, científicos del Instituto de Descubrimiento de Biomedicina de la Universidad de Monash en Melbourne, Australia, decidieron estudiar una enzima presente en las bacterias.

Al respecto, se analizó una bacteria común que puede encontrarse en el suelo de nombre científico Mycobacterium smegmatis, en especial la enzima Huc que poseen, una que es capaz de extraer el hidrógeno presente en la atmósfera y convertirlo en electricidad.

Esta enzima es tan particular que incluso permite a las bacterias utilizar el hidrógeno como fuente de energía en entornos pobres en nutrientes. Como parte de los resultados del estudio, se encontró que al purificar la enzima Huc puede almacenarse por largos períodos de tiempo.

Para esto, se probó congelar la enzima y también el calentarla a 80 grados Celsius y, en ambos casos, pudo mantener su habilidad para generar energía, de forma que la enzima ayudaría a la bacteria a sobrevivir en ambientes extremos.

Junto a esto, la bacteria que produce esta enzima demostró que puede cultivarse en grandes cantidades, por lo que se convertiría en un recurso muy sostenible para la obtención de energía.

“Sabíamos desde hace algún tiempo que las bacterias pueden utilizar trazas de hidrógeno en el aire como fuente de energía para ayudarlas a crecer y sobrevivir, incluso en suelos antárticos, cráteres volcánicos y las profundidades del océano, pero no sabíamos cómo lo hicieron hasta ahora”, explicó el profesor Chris Greening, uno de los autores de la investigación junto al doctor Rhys Grinter y al estudiante Ashleigh Kropp. La investigación completa fue publicada por la revista Nature.

¿Qué más hay que saber de esta enzima que transforma el hidrógeno en energía?

Los científicos explicaron que Huc se puede definir como una “batería natural” capaz de producir una corriente eléctrica sostenida a partir de aire o hidrogeno añadido.

Para poder estudiarla, se utilizaron varios métodos de vanguardia como microscopia avanzada crío-EM para determinar su estructura atómica y vías eléctricas, superando los límites para producir la estructura enzimática más resuelta reportada por este método hasta la fecha.

También, se utilizó una técnica de nombre electroquímica con la que se demostró que la enzima purificada crea electricidad en concentraciones mínimas de hidrógeno.

Aunque la investigación se encuentra en sus primeras etapas, el descubrimiento de la enzima tiene el potencial para desarrollar dispositivos que sean impulsados por aire y que creen energía a través de su proceso, por lo que el primer paso es aumentar la producción de la bacteria y su enzima.

“Es sorprendentemente estable, es posible congelar enzima o calentarla y conserva su poder de generar energía. Esto refleja que esta enzima ayuda a las bacterias a sobrevivir en los ambientes más extremos”, añadió el estudiante Ashleigh Kropp.

“Una vez que produzcamos Huc en cantidades suficientes, el cielo será literalmente el límite para utilizarlo para producir energía limpia”, concluyó el doctor Rhys Grinter.

Científicos en Australia realizaron un descubrimiento que parece casi un truco de magia, después de que hallaron la forma de crear energía por medio del aire, por lo que aseguraron que ahora el cielo es el límite.

Uno de los enfoques más importantes de la ciencia es el de las energías renovables en busca de saber cómo mantener la producción de energía para evitar que los recursos naturales se agoten y se mantenga el daño al medio ambiente. Por ello, científicos del Instituto de Descubrimiento de Biomedicina de la Universidad de Monash en Melbourne, Australia, decidieron estudiar una enzima presente en las bacterias.

Al respecto, se analizó una bacteria común que puede encontrarse en el suelo de nombre científico Mycobacterium smegmatis, en especial la enzima Huc que poseen, una que es capaz de extraer el hidrógeno presente en la atmósfera y convertirlo en electricidad.

Esta enzima es tan particular que incluso permite a las bacterias utilizar el hidrógeno como fuente de energía en entornos pobres en nutrientes. Como parte de los resultados del estudio, se encontró que al purificar la enzima Huc puede almacenarse por largos períodos de tiempo.

Para esto, se probó congelar la enzima y también el calentarla a 80 grados Celsius y, en ambos casos, pudo mantener su habilidad para generar energía, de forma que la enzima ayudaría a la bacteria a sobrevivir en ambientes extremos.

Junto a esto, la bacteria que produce esta enzima demostró que puede cultivarse en grandes cantidades, por lo que se convertiría en un recurso muy sostenible para la obtención de energía.

“Sabíamos desde hace algún tiempo que las bacterias pueden utilizar trazas de hidrógeno en el aire como fuente de energía para ayudarlas a crecer y sobrevivir, incluso en suelos antárticos, cráteres volcánicos y las profundidades del océano, pero no sabíamos cómo lo hicieron hasta ahora”, explicó el profesor Chris Greening, uno de los autores de la investigación junto al doctor Rhys Grinter y al estudiante Ashleigh Kropp. La investigación completa fue publicada por la revista Nature.

¿Qué más hay que saber de esta enzima que transforma el hidrógeno en energía?

Los científicos explicaron que Huc se puede definir como una “batería natural” capaz de producir una corriente eléctrica sostenida a partir de aire o hidrogeno añadido.

Para poder estudiarla, se utilizaron varios métodos de vanguardia como microscopia avanzada crío-EM para determinar su estructura atómica y vías eléctricas, superando los límites para producir la estructura enzimática más resuelta reportada por este método hasta la fecha.

También, se utilizó una técnica de nombre electroquímica con la que se demostró que la enzima purificada crea electricidad en concentraciones mínimas de hidrógeno.

Aunque la investigación se encuentra en sus primeras etapas, el descubrimiento de la enzima tiene el potencial para desarrollar dispositivos que sean impulsados por aire y que creen energía a través de su proceso, por lo que el primer paso es aumentar la producción de la bacteria y su enzima.

“Es sorprendentemente estable, es posible congelar enzima o calentarla y conserva su poder de generar energía. Esto refleja que esta enzima ayuda a las bacterias a sobrevivir en los ambientes más extremos”, añadió el estudiante Ashleigh Kropp.

“Una vez que produzcamos Huc en cantidades suficientes, el cielo será literalmente el límite para utilizarlo para producir energía limpia”, concluyó el doctor Rhys Grinter.

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