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研究人員創(chuàng)造出一種含有藍藻（綠色）的生物涂層，可產(chǎn)生氧氣并捕捉二氧化碳 圖/薩里大學

我們已經(jīng)看到藍藻（或稱藍綠藻）因其光合作用特性而被提議作為新型綠色材料的組成部分。

藍藻通過光合作用固定二氧化碳，并將其轉(zhuǎn)化為有機化合物，在惡劣的環(huán)境中也能高效地進行光合作用。此外，它們生長迅速，在大多數(shù)情況下可以進行基因改造。

英國薩里大學的研究人員開發(fā)出了一種能產(chǎn)生氧氣、吸收二氧化碳的水基涂料，其中含有一種藍藻，他們稱之為'綠色生活涂料'。

該研究的通訊作者蘇西-辛利-威爾遜（Suzie Hingley-Wilson）說："隨著大氣中溫室氣體（尤其是二氧化碳）的增加，以及人們對全球氣溫升高導致水資源短缺的擔憂，我們需要創(chuàng)新、環(huán)保和可持續(xù)的材料。機械堅固、即用型生物涂料（或稱'活涂料'）可以在通常用水密集型的生物反應器工藝中減少耗水量，從而幫助應對這些挑戰(zhàn)。"

研究人員著手在多孔但機械堅硬的涂層中固定具有新陳代謝活性的藍藻，使其固定碳并產(chǎn)生氧氣。他們比較了三種藍藻，發(fā)現(xiàn) Chroococcidiopsis cubana 的表現(xiàn)最好。C. cubana是一種"嗜極"菌株，這意味著它能承受極端溫度和pH值、高濃度鹽、干旱環(huán)境和輻射。

研究過程相對簡單。研究人員將藍藻固定在水中的聚合物顆粒制成的生物涂層中，然后將其完全干燥并重新水化。他們發(fā)現(xiàn)，與所使用的其他物種相比，Chroococcidiopsis 仍能存活，而且產(chǎn)氧量穩(wěn)步上升，最高水平達到每天每克生物量產(chǎn)生 0.4 克氧氣。對溶解氧進行一個月的連續(xù)測量顯示，其活性沒有下降的跡象。他們估計，每天每克生物質(zhì)的碳捕獲量為 0.31 克二氧化碳。

研究人員說，他們的研究結(jié)果表明，嗜極藍藻是生物涂層和其他生物技術(shù)（包括外太空）的理想候選者。

該研究的第一作者西蒙娜-克林斯（Simone Krings）說："光合藍藻具有在極端環(huán)境中生存的非凡能力，如干旱和高強度紫外線輻射后。這使它們成為火星殖民的潛在候選者。"

未來的研究將集中于優(yōu)化這種藍藻菌株作為生物涂層的使用。

該研究發(fā)表在《微生物學頻譜》（Microbiology Spectrum）雜志上。