Kelemen Imola (szerk.): A Csíki Székely Múzeum Évkönyve 6. (Csíkszereda, 2010)
Természettudományok - Molnos Éva–Ábrahám Beáta–Mészáros Sándor–Muntean Ovidiu–Lányi Szabolcs: Hidrogén – a jövő energiája
MOLNOS ÉVA ET AL. Fontos megemlíteni még, hogy éppen az egyedi tulajdonságához társul az egyik legnagyobb hátránya is, mégpedig az, hogy a természetes állapotában található vad törzsben lévő hidrogenáz enzimek nem csak a hidrogén képződését, de annak lebontását is katalizálják. A megtermelt hidrogén lebontásának megakadályozása, egyszersmind a baktérium hidrogéntermelő képességének hasznosítása céljából így elengedhetetlen a géntechnológiai módszerek bevonása. Annak érdekében, hogy külön-külön vizsgálhassuk/összehasonlíthassuk a hidrogenáz, illetve a nitro- genáz enzimek aktivitása során képződő hidrogén-mennyiségeket, mutáns törzseket alkalmaztunk (ezeket a Szegedi Tudományegyetem Biotechnológiai Tanszékének munkatársai készítették): egy törzzsel a citoplazmában szolubilis állapotban jelen lévő Hoxl hidrogenáz, míg egy másik törzzsel a nitrogenáz enzim által termelt hidrogént tudtuk meghatározni. A sejteket anaerob körülmények között, fényen, 25°C-on inkubálva neveltük, a nitrogenáz enzimet tartalmazó törzsnek nitrogén-fixáló körülményeket is biztosítva (nitrogénforrást nem tartalmazó tápoldat). Naponta ellenőriztük gázkromatográf segítségével a 24 h alatt termelt, illetve a felhalmozódó hidrogén mennyiségét, és azt tapasztaltuk, hogy a nitrogenáz enzim által termelt hidrogén mennyisége (7,36 ml H2/I kultúra/nap) sokkal nagyobb a Hoxl hidrogenáz által termelt mennyiségnél (0,505 ml H2/I kultúra/nap). Azonban, a nitrogén-fixálás eredményeként képződő ammónia felhalmozódása negatívan befolyásolja a nitrogenáz-aktivitást, így 5-6 nap alatt aktivitása megszűnt. Ezzel szemben a Hoxl hidrogenáz aktivitását még további két hétig megtartotta, ráadásul a 24 óránként termelt mennyiségeket összeadva (esetleg a későbbiekben folyamatosan elvezetve a reakciótérből), relatíve magas hidrogén-mennyiséget kaptunk (1,018 ml H2/I kultúra/nap). Második lépésként különböző szerves szénforrásokkal (ecetsav, citromsav, almasav, hangyasav, piroszőlősav, borostyánkősav, tejsav, laktóz, glükóz) kiegészítve a tápoldatokat megvizsgáltuk, hogy melyek azok a szerves savak és cukrok, amelyeket a baktérium képes felhasználni a hidrogéntermelés során. Azt tapasztaltuk, hogy a Hoxl hidrogenáz aktivitását a hozzáadott citromsav, piroszőlősav, laktóz és glükóz kedvezően befolyásolta (2. ábra), a nitrogenáz aktivitására az ecetsav, a piroszőlősav, a borostyánkősav, illetve a glükóz volt kimagasló hatással (3. ábra). 9 Nap 12 15 ■ Kontroll BAcetát (2g/l) E Citrát (2g/l) □ Formiát (2g/l) □ Piruvát (2g/l) 0 Szűkein át (2g/l) [3 Almasav (1g/l) □ Tejsav (1 g/l) Q Laktóz (4g/l) □ Glükóz (4g/l) 2. ábra. A Hoxl hidrogenáz által, a különböző szénforrások jelenlétében termelt hidrogén-mennyiségek [gl H2/L kultúra] 31 31 KOVÁCS ET AL. 2002, 1463-1469. 512
