Untuk membuat asam amino, tambahkan saja listrik – Sains Terkini

Penelitian baru dari Universitas Kyushu di Jepang suatu hari dapat membantu menyediakan manusia nutrisi yang mereka butuhkan untuk bertahan hidup di luar angkasa atau bahkan memberikan petunjuk bagaimana kehidupan dimulai.

Para peneliti di International Institute for Carbon-Neutral Energy Research melaporkan sebuah proses baru menggunakan listrik untuk menggerakkan sintesis asam amino yang efisien, membuka pintu untuk produksi yang lebih sederhana dan tidak intensif sumber daya dari komponen-komponen kunci ini seumur hidup.

Selain menjadi bahan pembangun dasar protein, asam amino juga terlibat dalam berbagai bahan fungsional seperti aditif pakan, penambah rasa, dan obat-obatan.

Namun, sebagian besar metode saat ini untuk memproduksi asam amino secara artifisial didasarkan pada fermentasi menggunakan mikroba, suatu proses yang memakan waktu dan sumber daya, menjadikannya tidak praktis untuk produksi nutrisi penting ini dalam kondisi terbatas ruang dan terbatas sumber daya.

Dengan demikian, para peneliti telah mencari metode produksi yang efisien yang digerakkan oleh listrik, yang dapat dihasilkan dari sumber yang terbarukan, tetapi upaya sejauh ini telah menggunakan elektroda dari timbal beracun atau merkuri atau platinum yang mahal dan menghasilkan efisiensi dan selektivitas yang rendah.

Takashi Fukushima dan Miho Yamauchi sekarang melapor masuk Komunikasi Kimia bahwa mereka berhasil mensintesis beberapa jenis asam amino secara efisien menggunakan bahan-bahan berlimpah.

"Reaksi keseluruhannya sederhana, tetapi kami membutuhkan kombinasi yang tepat dari bahan awal dan katalis untuk membuatnya benar-benar berfungsi tanpa bergantung pada bahan langka," kata Yamauchi.

Para peneliti memilih kombinasi titanium dioksida sebagai elektrokatalis dan asam organik yang disebut asam alfa-keto sebagai bahan sumber utama. Titanium dioksida banyak tersedia di Bumi, dan asam alfa-keto dapat dengan mudah diekstraksi dari biomassa kayu.

Menempatkan asam alfa-keto dan sumber nitrogen, seperti amonia atau hidroksilamin, dalam larutan berbasis air dan menjalankan listrik melalui itu menggunakan dua elektroda, salah satunya adalah titanium dioksida, menyebabkan sintesis tujuh asam amino – alanin , glisin, asam aspartat, asam glutamat, leusin, fenilalanin, dan tirosin – dengan efisiensi tinggi dan selektivitas tinggi bahkan dalam kondisi ringan.

Hidrogen, yang juga diperlukan sebagai bagian dari reaksi, dihasilkan selama proses sebagai hasil alami dari berjalannya listrik antar elektroda dalam air.

Selain menunjukkan reaksi, para peneliti juga membangun reaktor aliran yang secara elektrokimia dapat mensintesis asam amino secara terus menerus, menunjukkan kemungkinan untuk meningkatkan produksi di masa depan.

"Kami berharap bahwa pendekatan kami akan memberikan petunjuk yang berguna untuk pembangunan masa depan karbon buatan dan siklus nitrogen di ruang angkasa," komentar Yamauchi.

"Proses elektrokimia juga diyakini telah memainkan peran dalam asal usul kehidupan dengan memproduksi bahan kimia dasar untuk kehidupan melalui jalur non-biologis, sehingga temuan kami juga dapat berkontribusi pada penjelasan misteri penciptaan kehidupan," tambahnya.

Referensi:

Material disediakan oleh Universitas Kyushu. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.