藻类作为微观生物精炼厂

一些原材料是有限的，在世界任何地方都无法获得和开采-正如我们现在通过化石燃料和能源价格上涨的例子所敏锐地意识到的那样。因此，可再生原材料在未来作为能源将发挥越来越重要的作用，但理想情况下，也可以作为更环保的化学品和材料的构建块的供应商。

为了使用可再生原材料(如植物油)生产化学品，必须首先对其进行加工，并在某些情况下进行化学转化。在工业中，这个过程通常被称为精炼。到目前为止，在对材料进行升级和进一步加工之前，需要复杂的工艺将生物原料从生产它们的细胞中提取和分离。

扩大细胞的自然机制

博士研究员娜塔莉·舒克和康斯坦茨大学化学系的StefanMecking教授现在已经开辟了一条提高可持续原材料升级步骤的方法。他们成功地将合适的合成催化剂(带来所需升级反应的物质)引入单细胞藻类中-特别是它们生产和储存脂质的部位。

在他们最近在Angewandte化学国际版上的论文中，研究人员描述了催化剂如何成功地运输到目的地。此外，他们提供证据表明，他们使用的催化剂在藻类细胞的脂质储存室中保持稳定，并在那里完成了预期的任务：将藻类细胞的不饱和脂肪酸转化为适合生产可持续化学品的改性长链构建块。

“通过引入催化剂，我们设法在藻类的机器中添加了一种化学反应，这种反应在自然界中不会发生，但与原料加工行业中油和脂肪的升级高度相关-烯烃复分解。因此，藻类细胞可以变成微小的炼油厂，“Mecking说。

结合大气中的二氧化碳

Schunck选择的微藻具有挑战性，因为它们拥有需要克服的细胞壁。为了仍然将她的催化剂走私到目的地，研究人员使用了一个技巧：她将催化剂与通常用于染色藻类细胞脂质储存的染料耦合。通过这种方式，她能够确保并观察到催化剂达到其目标。

“娜塔莉·尚克(NatalieSchunck)由于她作为研究人员的杰出品质，在这项非常困难的实验工作中取得了成功。这个项目需要广泛的化学专业知识和扎实的生物学知识，这些都是她在生命科学研究计划中获得的，“Mecking解释说。

这种藻类的决定性优势是显而易见的：它们是光自养的，使用大气中的二氧化碳作为碳源，阳光作为复杂化合物(如脂肪酸)光合作用的能量来源。这使得他们在寻找可再生资源生产者方面有前途的候选人。

“通过扩大藻类的功能范围，我们现在更接近于长期使用它们作为可持续化学品的活微工厂，”Mecking总结道。