ئاكتىپ فوتوسىنتېز بىئوكومپوزىتسىيىسى بىئولوگىيىلىك كاربوننىڭ تەرتىپلىنىشىنى ياخشىلاش ئۈچۈن ياسالغان.

Nature.com نى زىيارەت قىلغىنىڭىزغا رەھمەت.سىز چەكلىك CSS قوللىشى بىلەن توركۆرگۈ نۇسخىسىنى ئىشلىتىۋاتىسىز.ئەڭ ياخشى تەجرىبە ئۈچۈن يېڭىلانغان تور كۆرگۈچنى ئىشلىتىشىڭىزنى تەۋسىيە قىلىمىز (ياكى Internet Explorer دىكى ماسلىشىشچان ھالەتنى چەكلەڭ).ئۇنىڭدىن باشقا ، داۋاملىق قوللاشقا كاپالەتلىك قىلىش ئۈچۈن ، ئۇسلۇب ۋە JavaScript بولمىغان تور بېكەتنى كۆرسىتىمىز.
بىرلا ۋاقىتتا ئۈچ تام تەسۋىر كارۇسېلنى كۆرسىتىدۇ.ئالدىنقى ۋە كېيىنكى كۇنۇپكىلارنى ئىشلىتىپ بىر قېتىمدا ئۈچ تام تەسۋىردىن ئۆتۈڭ ياكى ئاخىرىدا سىيرىلما كۇنۇپكىلارنى ئىشلىتىپ بىر قېتىمدا ئۈچ تام تەسۋىردىن ئۆتۈڭ.
پارىژ كېلىشىمىنىڭ مەقسىتىگە يېتىش ئۈچۈن كاربون تۇتۇش ۋە ساقلاش ئىنتايىن مۇھىم.فوتوسىنتېز تەبىئەتنىڭ كاربوننى تۇتۇش تېخنىكىسى.لىچىنكىدىن ئىلھام ئېلىپ ، بىز لۆڭگە مۈڭگۈزىگە ئىشلىتىلگەن ئاكرىللىق كېچىكىش پولىمېردىن پايدىلىنىپ 3D سىئونوباكتېرىيە فوتوسىنتېز بىئوكومپوزىتسىيىسى (يەنى لىموننى تەقلىد قىلىش) ياساپ چىقتۇق.بىئولوگىيىلىك بىرىكمە ماددىنىڭ CO2 نىڭ قوبۇل قىلىنىش نىسبىتى بىيوماسسا d-1 نىڭ 1.57 ± 0.08 g CO2 g-1 بولغان.قوبۇل قىلىنىش نىسبىتى تەجرىبە بېشىدىكى قۇرۇق بىيوماسسانى ئاساس قىلغان بولۇپ ، يېڭى بىئولوگىيىلىك يېتىشتۈرۈشتە ئىشلىتىلىدىغان CO2 شۇنداقلا كاربون سۇ بىرىكمىلىرى قاتارلىق ساقلاش بىرىكمىلىرىدىكى CO2 نى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ.بۇ قوبۇل قىلىنىش نىسبىتى پاتقاقنى كونترول قىلىش تەدبىرلىرىدىن 14 ~ 20 ھەسسە يۇقىرى بولۇپ ، بەلكىم ھەر يىلى 570 توننا CO2 t-1 بىيوماسسانى قولغا چۈشۈرۈپ ، 5.5-8.17 × 106 گېكتار يەر ئىشلىتىشكە باراۋەر بولۇپ ، 8-12 GtCO2 نى چىقىرىۋەتكەن. CO2 ھەر يىلى.بۇنىڭغا سېلىشتۇرغاندا ، كاربون تۇتۇش ۋە ساقلاش بىلەن ئورمان بىيو ئېنېرگىيىسى 0.4-1.2 × 109 گېكتار.بىئوكومپوزىتسىيە قوشۇمچە ئوزۇقلۇق ياكى سۇسىز 12 ھەپتە ئىقتىدارنى ساقلاپ كەلگەن ، ئۇنىڭدىن كېيىن تەجرىبە ئاخىرلاشقان.ئىنسانىيەتنىڭ كېلىمات ئۆزگىرىشىگە قارشى تۇرۇشتىكى كۆپ تەرەپلىمىلىك تېخنىكىلىق مەيدانى ئىچىدە ، ئىنژېنېرلىق ۋە ئەلالاشتۇرۇلغان سىئونوباكتېرىيە بىيو كومپوزىتسىيىسى سۇ ، ئوزۇقلۇق ۋە يەر ئىشلىتىش زىيىنىنى ئازايتىش بىلەن بىللە ، CO2 نىڭ چىقىرىلىشىنى ئاشۇرۇش ئۈچۈن سىجىل ۋە كېڭەيتىشچان ئورۇنلاشتۇرۇش يوشۇرۇن كۈچىگە ئىگە.
كېلىمات ئۆزگىرىش يەر شارىنىڭ جانلىقلارنىڭ كۆپ خىللىقى ، ئېكولوگىيىلىك سىستېمىنىڭ مۇقىملىقى ۋە كىشىلەرگە ھەقىقىي تەھدىت.ئۇنىڭ ئەڭ ناچار تەسىرىنى پەسەيتىش ئۈچۈن ، ماسلاشتۇرۇلغان ۋە كەڭ كۆلەملىك پارچىلىنىش پروگراممىسىغا موھتاج ، ئەلۋەتتە ، مەلۇم شەكىلدىكى پارنىك گازىنى ئاتموسفېرادىن بىۋاسىتە چىقىرىۋېتىش كېرەك.گەرچە توك ھاسىل قىلىش ئاكتىپلىقى 2،3 بولغان بولسىمۇ ، ئەمما گەرچە يېقىلغۇ گازىنى قولغا كەلتۈرۈش ئىلگىرى سۈرۈلۈۋاتقان بولسىمۇ ، ئەمما ئاتموسفېرا كاربون تۆت ئوكسىد (CO2) 4 نى ئازايتىشتا ئىقتىسادىي جەھەتتە سىجىل تېخنىكىلىق ھەل قىلىش چارىسى يوق.كىشىلەر كۆلەملەشكەن ۋە ئەمەلىي قۇرۇلۇش ھەل قىلىش لايىھىسىنىڭ ئورنىغا ، كاربون تۇتۇش ئۈچۈن فوتوسىنتېز ئورگانىزملىرى (فوتوگرافلىق جانلىقلار) ئۈچۈن تەبىئىي ئىنژېنېرلارغا مۇراجىئەت قىلىشى كېرەك.فوتوسىنتېز تەبىئەتنىڭ كاربوننى تەرتىپكە سېلىش تېخنىكىسى ، ئەمما ئۇنىڭ ئىنساننىڭ كاربوننى موللاشتۇرۇشىنى ئەھمىيەتلىك ۋاقىت تارازىسىدا ئۆزگەرتىش ئىقتىدارى گۇمانلىق ، فېرمېنتلارنىڭ ئۈنۈمى تۆۋەن ، مۇۋاپىق تارازىدا ئورۇنلاشتۇرۇش ئىقتىدارى گۇمانلىق.فوتوگرافنىڭ يوشۇرۇن يولى ئورمان بىنا قىلىش بولۇپ ، ئۇ كاربون تۇتۇش ۋە ساقلاش (BECCS) ئارقىلىق بىئولوگىيىلىك ئېنېرگىيە ئۈچۈن دەرەخلەرنى كېسىپ ، پاسسىپ بۇلغىما قويۇپ بېرىش تېخنىكىسى سۈپىتىدە ساپ CO21 نىڭ قويۇپ بېرىلىشىنى ئازايتالايدۇ.قانداقلا بولمىسۇن ، BECCS نى ئاساسلىق ئۇسۇلدا ئىشلىتىپ پارىژ كېلىشىمىنىڭ تېمپېراتۇرا نىشانىنى ° C 1.5 قا يەتكۈزۈش ئۈچۈن 0.4 دىن 1.2 × 109 گېكتارغا توغرا كېلىدۇ ، بۇ ھازىرقى يەر تېرىلغۇ يەرنىڭ% 25-% 75 گە باراۋەر.بۇنىڭدىن باشقا ، CO2 ئوغۇتلاشنىڭ يەرشارى تەسىرى بىلەن مۇناسىۋەتلىك ئېنىقسىزلىق ئورمان بىنالىرىنىڭ يوشۇرۇن ئومۇمىي ئۈنۈمىدىن گۇمانلىنىدۇ.ئەگەر بىز پارىژ كېلىشىمىدە بېكىتىلگەن تېمپېراتۇرا نىشانىغا يەتمەكچى بولساق ، ھەر يىلى 100 سېكۇنت GtCO2 پارنىك گازى (GGR) ئاتموسفېرادىن چىقىرىۋېتىلىشى كېرەك.ئەنگىلىيە تەتقىقات ۋە يېڭىلىق يارىتىش مىنىستىرلىكى يېقىندا يەر مەيدانىنى باشقۇرۇش ، تاش ھاۋارايىنى كۈچەيتىش ، دەرەخ تىكىش ، بىيوخار ۋە كۆپ يىللىق زىرائەتلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالغان بەش GGR8 تۈرىگە BECCS جەريانىنى تەمىنلەش ئۈچۈن مەبلەغ ئاجرىتىدىغانلىقىنى ئېلان قىلدى.ئاتموسفېرادىن ھەر يىلى 130 دىن ئارتۇق MtCO2 نى چىقىرىۋېتىش تەننەرخى 10-100 دوللار / tCO2 ، تۇپراقنى ئەسلىگە كەلتۈرۈش ئۈچۈن يىلىغا 0.2-8.1 MtCO2 ، 52-480 دوللار / tCO2 ۋە 12-27 MtCO2. , 0.4-30 USD / year.tCO2 ، 3.6 MtCO2 / yr ، ئورمان كۆلىمىنىڭ% 1 ئېشىشى ، 0.4-30 US $ / tCO2 ، 6-41 MtCO2 / yr ، بىيوچار ، 140-270 US $ / tCO2 ، 20-70 Mt CO2 BECCS9.
بۇ خىل ئۇسۇللارنىڭ بىرىكىشى بەلكىم ھەر يىلى 130 Mt CO2 نىشانىغا يېتىشى مۇمكىن ، ئەمما تاش ھاۋارايى ۋە BECCS نىڭ تەننەرخى يۇقىرى ، بىيوكار گەرچە ئەرزان ھەم يەر ئىشلىتىشكە مۇناسىۋەتلىك بولسىمۇ ، ئەمما بىيوكار ئىشلەپچىقىرىش جەريانى ئۈچۈن يەم-خەشەك تەلەپ قىلىدۇ.باشقا GGR تېخنىكىسىنى ئورۇنلاشتۇرىدىغان بۇ تەرەققىيات ۋە سان بىلەن تەمىنلەيدۇ.
قۇرۇقلۇقتا ھەل قىلىش چارىسى ئىزدەشنىڭ ئورنىغا ، سۇ ئىزدەڭ ، بولۇپمۇ مىكرو ھۈجەيرىلەر ۋە سىئونوباكتېرىيە قاتارلىق يەككە ھۈجەيرىلىك فوتوگراف.يۈسۈن (سىئونوباكتېرىيەنىمۇ ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ) دۇنيادىكى كاربون تۆت ئوكسىدنىڭ تەخمىنەن% 50 نى ئىگىلەيدۇ ، گەرچە ئۇلار دۇنيادىكى بىئولوگىيىلىك ماددىلارنىڭ ئاران% 1 نى ئىگىلەيدۇ.Cyanobacteria بولسا تەبىئەتنىڭ ئەسلىدىكى بىئوگېنىنگېرلىرى بولۇپ ، نەپەسلىنىش مېتابولىزمى ۋە كۆپ ھۈجەيرىلىك ھاياتنىڭ ئوكسىگېنلىق فوتوسىنتېز ئارقىلىق تەرەققىي قىلىشىغا ئاساس سالىدۇ.سىئونوباكتېرىيە ئىشلىتىپ كاربوننى تۇتۇش ئويى يېڭى ئەمەس ، ئەمما فىزىكىلىق ئورۇنلاشتۇرۇشنىڭ يېڭىلىق يارىتىش ئۇسۇللىرى بۇ قەدىمكى جانلىقلارغا يېڭى ئۇپۇق ئاچتى.
ئوچۇق كۆلچەك ۋە فوتوئاكتىپلىق ئېلېكتر ئېنېرگىيىسى سانائەتتە مىكروبالوگ ۋە سىئونوباكتېرىيە ئىشلەتكەندە سۈكۈتتىكى مۈلۈك.بۇ مەدەنىيەت سىستېمىسى ئاسما مەدەنىيەتنى ئىشلىتىدۇ ، بۇنىڭدا ھۈجەيرىلەر ئۆسۈپ يېتىلىش جەريانىدا ئەركىن لەيلەيدۇ.قانداقلا بولمىسۇن ، كۆلچەك ۋە فوتوئاكتىپلىق ئېلېكتر ئۈسكۈنىلىرىنىڭ CO2 نى كەڭ كۆلەمدە يۆتكەش ، يەر ۋە سۇنى كۆپ ئىشلىتىش ، بىئولوگىيىلىك يېقىلغۇغا ئاسان گىرىپتار بولۇش ، يۇقىرى قۇرۇلۇش ۋە مەشغۇلات خىراجىتى قاتارلىق نۇرغۇن كەمچىلىكى بار.ئاسما مەدەنىيەتنى ئىشلەتمەيدىغان بىيوفىللىق بىئولوگىيىلىك ئېلېكتر ئېنېرگىيىسى سۇ ۋە بوشلۇق جەھەتتە تېجەشلىك بولىدۇ ، ئەمما قۇرۇتۇشنىڭ بۇزۇلۇش خەۋىپىگە دۇچ كېلىدۇ ، ئاسانلا بىئوفىلم ئاجرىتىپ چىقىرىش (شۇڭلاشقا ئاكتىپ بىئولوگىيىلىك يوقىتىش) ئاسان پەيدا بولىدۇ ، شۇنداقلا ئوخشاشلا بىئولوگىيىلىك يېقىلغۇغا ئاسان ئۇچرايدۇ.
CO2 نىڭ قوبۇل قىلىنىش نىسبىتىنى ئاشۇرۇش ۋە پاتقاق ۋە بىئولوگىيىلىك رېئاكتورنى چەكلەيدىغان مەسىلىلەرنى ھەل قىلىش ئۈچۈن يېڭى ئۇسۇللار لازىم.بۇ خىل ئۇسۇللارنىڭ بىرى ، لىچىنكىدىن ئىلھام ئالغان فوتوسىنتېز بىئوكومپوزىتسىيىسى.لىچىنكا زەمبۇرۇغ ۋە فوتوبونىت (مىكرو باكتېرىيە ۋە ياكى سىئونوباكتېرىيە) دىن تەركىب تاپقان بولۇپ ، يەر شارىنىڭ تەخمىنەن% 12 نى ئىگىلەيدۇ.زەمبۇرۇغلار فوتوئوبىئوتىكنىڭ ئاستى قىسمىنى فىزىكىلىق قوللاش ، قوغداش ۋە لەڭگەر بىلەن تەمىنلەيدۇ ، بۇ زەمبۇرۇغنى كاربون بىلەن تەمىنلەيدۇ (ئارتۇقچە فوتوسىنتېز مەھسۇلاتلىرى سۈپىتىدە).ئوتتۇرىغا قويۇلغان بىيو كومپوزىتسىيىسى «لىچىن تەقلىد قىلغۇچى» بولۇپ ، سىئونوباكتېرىيە توپىنىڭ توپلانغان توپى توشۇغۇچىنىڭ ئاستى قىسمىغا نېپىز بىئولوگىيىلىك شەكىلدە ھەرىكەتسىزلىنىدۇ.ھۈجەيرىلەردىن باشقا ، بىئولوگىيىلىك ماددىدا زەمبۇرۇغنىڭ ئورنىنى ئالالايدىغان پولىمېر ماترىسسا بار.سۇنى ئاساس قىلغان پولىمېر ئېمۇلسىيەسى ياكى «كېچىكىش» ياخشى كۆرىلىدۇ ، چۈنكى ئۇلار بىئولوگىيىلىك ماسلىشىشچان ، چىداملىق ، ئەرزان ، بىر تەرەپ قىلىش ئاسان ۋە سودا خاراكتېرلىك 19 ، 20 ، 21 ، 22 ، 23 ، 24 ، 25 ، 26.
كېچىكىپ پولىمېرلىق ھۈجەيرىلەرنىڭ ئوڭشىلىشى latex نىڭ تەركىبى ۋە كىنونىڭ شەكىللىنىش جەريانىغا زور تەسىر كۆرسىتىدۇ.ئېمۇلسىيىلىك پولىمېرلىشىش بولسا بىرىكمە كاۋچۇك ، يېپىشقاق چاپلاق ، پېچەتلەش ، بېتون خۇرۇچ ، قەغەز ۋە توقۇمىچىلىق رەخت ۋە كېچىكىش بوياقلىرىنى ئىشلەپچىقىرىشتا ئىشلىتىلىدىغان ئوخشىمىغان جەريان.ئۇنىڭ باشقا پولىمېرلىشىش ئۇسۇللىرىغا قارىغاندا بىر قاتار ئەۋزەللىكى بار ، مەسىلەن يۇقىرى ئىنكاس نىسبىتى ۋە مونومېرنىڭ ئايلىنىش ئۈنۈمى ، شۇنداقلا مەھسۇلاتنى كونترول قىلىش ئاسانلىقى 27،28.مونومېرنى تاللاش ھاسىل بولغان پولىمېرلىق پىلاستىنكىنىڭ لازىملىق خۇسۇسىيىتىگە باغلىق ، ئارىلاشما مونومېر سىستېمىسى (يەنى كۆپ قۇتۇپلىشىش) ئۈچۈن ، ھاسىل بولغان پولىمېر ماتېرىيالىنى شەكىللەندۈرىدىغان مونومونلارنىڭ ئوخشىمىغان نىسبىتىنى تاللاش ئارقىلىق پولىمېرنىڭ خۇسۇسىيىتىنى ئۆزگەرتكىلى بولىدۇ.بۇتىل ئاكرىلات ۋە ستېرېن ئەڭ كۆپ ئۇچرايدىغان ئاكرىللىق كېچىكىش مونومونلىرىنىڭ بىرى بولۇپ ، بۇ يەردە ئىشلىتىلىدۇ.ئۇنىڭدىن باشقا ، بىرىكتۈرۈش دورىسى (مەسىلەن تېكسانول) دائىم بىرلىككە كەلگەن كىنولارنىڭ شەكىللىنىشىنى ئىلگىرى سۈرۈش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ ، ئۇلار پولىمېر كېچىكىشنىڭ خۇسۇسىيىتىنى ئۆزگەرتىپ ، كۈچلۈك ۋە «ئۈزلۈكسىز» (بىرلەشتۈرۈش) سىر ھاسىل قىلالايدۇ.بىزنىڭ دەسلەپكى دەلىل-ئىسپات تەتقىقاتىمىزدا ، يەر يۈزى ئېگىز ، جاراڭلىق 3D بىيو كومپوزىتسىيىسى لۆڭگە مۈڭگۈزىگە ئىشلىتىلگەن سودا كېچىكىش بوياق ئارقىلىق ياسالغان.ئۇزۇن ۋە ئۈزلۈكسىز كونترول قىلىنغاندىن كېيىن (سەككىز ھەپتە) ، بىيو كومپوزىتسىيىسى يوپۇق تاختىسىدىكى سىئونوباكتېرىيەنى ساقلاپ قېلىش ئىقتىدارىنى چەكلىك كۆرسىتىپ بەردى ، چۈنكى ھۈجەيرىلەرنىڭ ئۆسۈشى كېچىكىشنىڭ قۇرۇلما پۈتۈنلۈكىنى ئاجىزلاشتۇردى.نۆۋەتتىكى تەتقىقاتتا ، بىز داڭلىق خىمىيىلىك ماددىلارنىڭ بىر يۈرۈش ئاكرىللىق كېچىكىپ پولىمېرلىرىنى تەتقىق قىلىپ ، پولىمېرنىڭ بۇزۇلۇشىنى قۇربان قىلماي ، كاربون تۇتۇش ئىلتىماسىدا ئۇدا ئىشلىتىمىز.شۇنداق قىلغاندا ، ئىسپاتلانغان بىيو كومپوزىتسىيىگە سېلىشتۇرغاندا ، بىئولوگىيىلىك ئىقتىدارنى ياخشىلايدىغان ۋە مېخانىك ئېلاستىكىلىقىنى كۆرۈنەرلىك ئاشۇرىدىغان لىمېنغا ئوخشاش پولىمېر ماترىسسا ئېلېمېنتىنى يارىتىش ئىقتىدارىنى نامايان قىلدۇق.يەنىمۇ ئەلالاشتۇرۇش كاربون تۇتۇش ئۈچۈن بىئوكومپوزىتلارنىڭ قوبۇل قىلىنىشىنى تېزلىتىدۇ ، بولۇپمۇ سىئونوباكتېرىيە بىلەن مېتابولىزىم ئۆزگەرتىلگەندىن كېيىن CO2 نىڭ تەرتىپلىنىشىنى كۈچەيتىدۇ.
ئۈچ خىل پولىمېرلىق فورمۇلا بار توققۇز كېچىكىش (H = «قاتتىق» ، N = «نورمال» ، S = «يۇمشاق») ۋە ئۈچ خىل تېكسانول (0 ، 4 ،% 12 v / v) زەھەرلىك ۋە جىددىي باغلىنىشلىق سىناق قىلىنغان.چاپلاق.ئىككى خىل سىئونوباكتېرىيەدىن.Latex تىپى S. elongatus PCC 7942 (Shirer-Ray-Hare سىنىقى ، latex: DF = 2, H = 23.157, P = <0.001) ۋە CCAP 1479 / 1A (قوش يۆنىلىشلىك ANOVA ، latex: DF = 2, F = 103.93, P = <0.001) (رەسىم 1a).تېكسانولنىڭ قويۇقلۇقى S. elongatus PCC 7942 نىڭ ئۆسۈشىگە كۆرۈنەرلىك تەسىر كۆرسىتەلمىدى ، پەقەت N-latex زەھەرلىك ئەمەس (1a رەسىم) ، 0 N ۋە 4 N ئايرىم-ئايرىم ھالدا% 26 ۋە% 35 لىك ئېشىشنى ساقلىدى (Mann- Whitney U, 0 N vs. to biological control (Mann-Whitney University, 12 N vs. control: W = 17.0, P = 0.885).S. elongatus CCAP 1479 / 1A ئۈچۈن ، latex ئارىلاشمىسى ۋە تېكسانولنىڭ قويۇقلۇقى ھەر ئىككىسى مۇھىم ئامىل بولۇپ ، ئىككىسىنىڭ ئوتتۇرىسىدا كۆرۈنەرلىك ئۆز-ئارا تەسىر كۆرۈلگەن (قوش يۆنىلىشلىك ANOVA ، latex: DF = 2, F = 103.93, P = <0.001, Texanol : DF = 2, F = 5.96, P = 0.01, Latex * Texanol: DF = 4, F = 3.41, P = 0.03).0 N ۋە بارلىق «يۇمشاق» كېچىكىپ ئۆسۈشنى ئىلگىرى سۈردى (1a رەسىم).ستېرېن تەركىبىنىڭ تۆۋەنلىشى بىلەن ئۆسۈشنى ياخشىلاش خاھىشى بار.
سىئونوباكتېرىيە (Synechococcus elongatus PCC 7942 ۋە CCAP 1479 / 1A) نىڭ زەھەرلىكلىكى ۋە يېپىشقاقلىقى سىنىقى ، زەھەرلىك چېكىملىك ​​ۋە يېپىشتۇرۇش سانلىق مەلۇماتلىرىنى ئاساس قىلغان ئەينەك ئۆتكۈنچى تېمپېراتۇرىسى (Tg) بىلەن بولغان مۇناسىۋەت ۋە قارار ماترىسسا.(1) زەھەرلىك چېكىملىك ​​سىنىقى نورماللاشتۇرۇلغان سىئونوباكتېرىيەنىڭ پىرسەنت ئۆسۈشىدىن پايدىلىنىپ ، ئاسما مەدەنىيەتنى كونترول قىلدى.* بەلگىسى قويۇلغان داۋالاش كونتروللار بىلەن كۆرۈنەرلىك پەرقلىنىدۇ.(b) Cyanobacteria نىڭ ئۆسۈش سانلىق مەلۇماتلىرى بىلەن Tg latex (مەنىسى ± SD; n = 3).(3) بىئولوگىيىلىك بىرىكمە چاپلاش سىنىقىدىن قويۇپ بېرىلگەن سىئونوباكتېرىيەنىڭ جۇغلانما سانى.(d) كېچىكىشنىڭ Tg بىلەن يېپىشتۇرۇش سانلىق مەلۇماتلىرى (mean StDev; n = 3).e زەھەرلىك ۋە يېپىشقاق سانلىق مەلۇماتنى ئاساس قىلغان قارار ماترىسسا.ستېرېننىڭ بۇتىل ئاكرىلات بىلەن بولغان نىسبىتى «قاتتىق» (H) latex نىڭ 1: 3 ، «نورمال» (N) نىڭ 1: 1 ، «يۇمشاق» (S) نىڭ 3: 1.Latex كودىدىكى ئالدىنقى سانلار تېكسانولنىڭ مەزمۇنىغا ماس كېلىدۇ.
كۆپىنچە ئەھۋاللاردا ، تېكسانولنىڭ قويۇقلۇقىنىڭ ئېشىشىغا ئەگىشىپ ھۈجەيرىلەرنىڭ ھاياتىي كۈچى تۆۋەنلىدى ، ئەمما ھەر قانداق بىر بېسىمنىڭ كۆرۈنەرلىك باغلىنىشى يوق (CCAP 1479 / 1A: DF = 25, r = -0.208, P = 0.299; PCC 7942: DF = 25, r = - 0.127, P = 0.527).ئەنجۈر ئۈستىدە.1b ھۈجەيرىلەرنىڭ ئۆسۈشى بىلەن ئەينەكنىڭ ئۆتكۈنچى تېمپېراتۇرىسى (Tg) نىڭ مۇناسىۋىتىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ.تېكسانول قويۇقلۇقى بىلەن Tg قىممىتى ئوتتۇرىسىدا كۈچلۈك سەلبىي باغلىنىش بار (H-latex: DF = 7, r = -0.989, P = <0.001; N-latex: DF = 7, r = -0.964, P = <0.001 ; S- latex: DF = 7, r = -0.946, P = <0.001).سانلىق مەلۇماتتا كۆرسىتىلىشىچە ، S. elongatus PCC 7942 نىڭ ئۆسۈشىدىكى ئەڭ ياخشى Tg 17 سېلسىيە گرادۇس ئەتراپىدا (1b رەسىم) ، S. elongatus CCAP 1479 / 1A بولسا ° C 0 تىن تۆۋەن بولغان Tg نى قوللىغان (1b رەسىم).پەقەت S. elongatus CCAP 1479 / 1A نىڭ Tg بىلەن زەھەرلىك سانلىق مەلۇمات ئوتتۇرىسىدا كۈچلۈك سەلبىي باغلىنىش بار (DF = 25, r = -0.857, P = <0.001).
بارلىق كېچىكىشنىڭ يېپىشقاقلىقى ياخشى بولۇپ ، ھېچقايسىسى 72 سائەتتىن كېيىن% 1 تىن ئارتۇق ھۈجەيرىلەرنى قويۇپ بەرمىگەن (رەسىم 1c).S. elongatus (PCC 7942: Scheirer-Ray-Hara سىنىقى ، Latex * Texanol, DF = 4, H = 0.903; P = 0.924; CCAP 1479 / 1A: Scheirer- Ray test).- Hare test, latex * texanol, DF = 4, H = 3.277, P = 0.513).تېكسانولنىڭ قويۇقلۇقىنىڭ ئېشىشىغا ئەگىشىپ ، تېخىمۇ كۆپ ھۈجەيرىلەر قويۇپ بېرىلىدۇ (1c رەسىم).S. elongatus PCC 7942 غا سېلىشتۇرغاندا (DF = 25, r = -0.660, P = <0.001) (1d رەسىم).ئۇندىن باشقا ، Tg بىلەن ئىككى بېسىمنىڭ ھۈجەيرە يېپىشقاقلىقى ئوتتۇرىسىدا ھېچقانداق ستاتىستىكا مۇناسىۋىتى يوق (PCC 7942: DF = 25, r = 0.301, P = 0.127; CCAP 1479 / 1A: DF = 25, r = 0.287, P = 0.147).
ھەر ئىككى خىل بېسىمغا نىسبەتەن ، «قاتتىق» كېچىكىش پولىمېرلىرى ئۈنۈمسىز بولدى.بۇنىڭغا سېلىشتۇرغاندا ، 4N ۋە 12N ئەڭ ياخشى نەتىجىنى قولغا كەلتۈردى.بۇ پولىمېرلار يېرىم تۈركۈمدىكى تور CO2 قوبۇل قىلىش سىنىقىدا ئىشلىتىلگەن.
فوتوفىزىئولوگىيە سۇنىڭ كېچىكىپ تەركىبىدە توختىتىلغان ھۈجەيرىلەرنى ئىشلىتىپ 7 كۈن نازارەت قىلىندى.ئادەتتە ، كۆرۈنۈشتىكى فوتوسىنتېز نىسبىتى (PS) ۋە ئەڭ يۇقىرى PSII كىۋانت مەھسۇلات مىقدارى (Fv / Fm) ۋاقىتنىڭ ئۆتۈشىگە ئەگىشىپ تۆۋەنلەيدۇ ، ئەمما بۇ تۆۋەنلەش تەكشى ئەمەس ، بەزى PS سانلىق مەلۇمات سانلىق مەلۇماتلىرى قوش يۆنىلىشلىك ئىنكاسنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ ، گەرچە ھەقىقىي ئەسلىگە كەلگەن بولسىمۇ. قىسقا PS پائالىيىتى (2a ۋە 3b رەسىم).قوش بىسلىق Fv / Fm ئىنكاسى ئانچە كۆرۈنەرلىك ئەمەس (2b ۋە 3b رەسىملەر).
(a) كۆرۈنۈشلۈك فوتوسىنتېز نىسبىتى (PS) ۋە (b) ئەڭ يۇقىرى PSII كىۋانت مەھسۇلات مىقدارى (Fv / Fm) Synechococcus elongatus PCC 7942 نىڭ كېچىكىش قۇرۇلمىسىغا سېلىشتۇرغاندا ، كونترول ئاسما مەدەنىيەتكە سېلىشتۇرغاندا.ستېرېننىڭ بۇتىل ئاكرىلات بىلەن بولغان نىسبىتى «قاتتىق» (H) latex نىڭ 1: 3 ، «نورمال» (N) نىڭ 1: 1 ، «يۇمشاق» (S) نىڭ 3: 1.Latex كودىدىكى ئالدىنقى سانلار تېكسانولنىڭ مەزمۇنىغا ماس كېلىدۇ.(مەنىسى ± ئۆلچەملىك ياتلىشىش ؛ n = 3).
(a) كۆرۈنۈشلۈك فوتوسىنتېز نىسبىتى (PS) ۋە (b) ئەڭ يۇقىرى PSII كىۋانت مەھسۇلات مىقدارى (Fv / Fm) Synechococcus elongatus CCAP 1479 / 1A نىڭ كېچىكىش قۇرۇلمىسىغا سېلىشتۇرغاندا ، كېچىكىش قۇرۇلمىسىغا سېلىشتۇرغاندا.ستېرېننىڭ بۇتىل ئاكرىلات بىلەن بولغان نىسبىتى «قاتتىق» (H) latex نىڭ 1: 3 ، «نورمال» (N) نىڭ 1: 1 ، «يۇمشاق» (S) نىڭ 3: 1.Latex كودىدىكى ئالدىنقى سانلار تېكسانولنىڭ مەزمۇنىغا ماس كېلىدۇ.(مەنىسى ± ئۆلچەملىك ياتلىشىش ؛ n = 3).
S. elongatus PCC 7942 ئۈچۈن ، latex تەركىبى ۋە تېكسانولنىڭ قويۇقلۇقى ۋاقىتنىڭ ئۆتۈشىگە ئەگىشىپ PS غا تەسىر كۆرسەتمىدى (GLM, Latex * Texanol * Time, DF = 28, F = 1.49, P = 0.07) ، گەرچە تەركىب مۇھىم ئامىل بولسىمۇ (GLM)., latex * time, DF = 14, F = 3.14, P = <0.001) (رەسىم 2a).ۋاقىتنىڭ ئۆتۈشىگە ئەگىشىپ تېكسانول قويۇقلۇقىنىڭ كۆرۈنەرلىك تەسىرى بولمىدى (GLM, Texanol * time, DF = 14, F = 1.63, P = 0.078).Fv / Fm (GLM, Latex * Texanol * Time, DF = 28, F = 4.54, P = <0.001) غا تەسىر قىلىدىغان كۆرۈنەرلىك ئۆز-ئارا تەسىر بار.Latex فورمۇلاسى بىلەن تېكسانول قويۇقلۇقىنىڭ ئۆز-ئارا تەسىر قىلىشى Fv / Fm (GLM, Latex * Texanol, DF = 4, F = 180.42, P = <0.001) غا كۆرۈنەرلىك تەسىر كۆرسەتتى.ھەر بىر پارامېتىر ۋاقىتنىڭ ئۆتۈشىگە ئەگىشىپ Fv / Fm غا تەسىر كۆرسىتىدۇ (GLM, Latex * Time, DF = 14, F = 9.91, P = <0.001 and Texanol * Time, DF = 14, F = 10.71, P = <0.001).Latex 12H ئەڭ تۆۋەن ئوتتۇرىچە PS ۋە Fv / Fm قىممىتىنى ساقلاپ قالدى (2b رەسىم) ، بۇ پولىمېرنىڭ تېخىمۇ زەھەرلىك ئىكەنلىكىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ.
S. elongatus CCAP 1479 / 1A نىڭ PS كۆرۈنەرلىك ئوخشىمايتتى (GLM ، latex * Texanol * ۋاقتى ، DF = 28 ، F = 2.75 ، P = <0.001) ، تېكسانول قويۇقلۇقى (GLM ، Latex * ۋاقتى ، DF) = 14, F = 6.38, P = <0.001, GLM, Texanol * time, DF = 14, F = 1.26, P = 0.239).«يۇمشاق» پولىمېر 0S ۋە 4S كونترولنىڭ ئاسما جازىسىغا قارىغاندا سەل يۇقىرى دەرىجىدىكى PS ئىقتىدارىنى ساقلاپ قالدى (Mann-Whitney U, 0S بىلەن كونترول قىلىش ، W = 686.0 ، P = 0.044 ، 4S كونترول كونترول ، W = 713 ، P = 0.01). ياخشىلانغان Fv./ Fm (رەسىم 3a) Photosystem II غا تېخىمۇ ئۈنۈملۈك توشۇشنى كۆرسىتىدۇ.CCAP 1479 / 1A ھۈجەيرىسىنىڭ Fv / Fm قىممىتىگە نىسبەتەن ، ۋاقىتنىڭ ئۆتۈشىگە ئەگىشىپ كۆرۈنەرلىك كېچىكىش پەرقى بار (GLM, Latex * Texanol * Time, DF = 28, F = 6.00, P = <0.001) (3b رەسىم).).
ئەنجۈر ئۈستىدە.4 بولسا 7 كۈن ئىچىدە ئوتتۇرىچە PS ۋە Fv / Fm ھەر بىر بېسىمنىڭ ھۈجەيرىلەرنىڭ ئۆسۈشىنىڭ رولى سۈپىتىدە كۆرسىتىلدى.S. elongatus PCC 7942 نىڭ ئېنىق ئەندىزىسى يوق (رەسىم 4a ۋە b) ، ئەمما ، CCAP 1479 / 1A PS (4c رەسىم) بىلەن Fv / Fm (4d رەسىم) قىممىتى ئوتتۇرىسىدىكى پارابولىك مۇناسىۋەتنى كۆرسەتتى. سىترېن ۋە بۇتىل ئاكرىلاتنىڭ نىسبىتى ئۆزگىرىش بىلەن ئۆسىدۇ.
كېچىكىش تەييارلىقىدىكى Synechococcus longum نىڭ ئۆسۈشى بىلەن فوتوفىزىئولوگىيەسىنىڭ مۇناسىۋىتى.(1) PCS 7942 نىڭ ئەڭ يۇقىرى PSII كىۋانت مەھسۇلات مىقدارى (Fv / Fm) غا قارشى پىلانلانغان زەھەرلىك سانلىق مەلۇمات. PS ۋە d Fv / Fm CCAP 1479 / 1A.ستېرېننىڭ بۇتىل ئاكرىلات بىلەن بولغان نىسبىتى «قاتتىق» (H) latex نىڭ 1: 3 ، «نورمال» (N) نىڭ 1: 1 ، «يۇمشاق» (S) نىڭ 3: 1.Latex كودىدىكى ئالدىنقى سانلار تېكسانولنىڭ مەزمۇنىغا ماس كېلىدۇ.(مەنىسى ± ئۆلچەملىك ياتلىشىش ؛ n = 3).
بىئولوگىيىلىك بىرىكمە PCC 7942 ئالدىنقى تۆت ھەپتە ئىچىدە كۆرۈنەرلىك ھۈجەيرىلەرنىڭ ئېقىپ كېتىشى بىلەن ھۈجەيرىلەرنى ساقلاپ قېلىشقا چەكلىك تەسىر كۆرسەتتى (5-رەسىم).CO2 نىڭ دەسلەپكى باسقۇچىدىن كېيىن ، 12 N latex بىلەن مۇقىملاشتۇرۇلغان ھۈجەيرىلەر CO2 نى قويۇپ بېرىشكە باشلىدى ، بۇ ئەندىزە 4 كۈندىن 14 كۈنگىچە داۋاملاشتى (5b رەسىم).بۇ سانلىق مەلۇماتلار پىگمېنتنىڭ رەڭگىنى كۆزىتىش بىلەن بىردەك.ساپ CO2 نىڭ قوبۇل قىلىنىشى 18-كۈندىن باشلاپ يەنە باشلاندى. گەرچە ھۈجەيرە قويۇپ بېرىلگەن بولسىمۇ (5a رەسىم) ، PCC 7942 12 N بىئولوگىيىلىك بىرىكمە زاپچاس گەرچە ئازراق بولسىمۇ ، 28 كۈن ئىچىدە كونترول توختىتىشتىن كۆپ CO2 توپلىدى (Mann-Whitney U- سىناق ، W = 2275.5; P = 0.066).كېچىكىپ 12 N ۋە 4 N نىڭ CO2 نىڭ سۈمۈرۈلۈش نىسبىتى 0.51 ± 0.34 ۋە بىيوماسسا D-1 نىڭ 1.18 ± 0.29 g CO2 g-1.داۋالاش بىلەن ۋاقىت سەۋىيىسى ئوتتۇرىسىدا ستاتىستىكىلىق ئەھمىيەتلىك پەرق بار (Chairer-Ray-Hare سىنىقى ، داۋالاش: DF = 2 ، H = 70.62 ، P = <0.001 ۋاقىت: DF = 13 ، H = 23.63 ، P = 0.034) ، ئەمما ئۇ ئەمەس.داۋالاش بىلەن ۋاقىت ئوتتۇرىسىدا كۆرۈنەرلىك مۇناسىۋەت بار ئىدى (Chairer-Ray-Har سىنىقى ، ۋاقىت * داۋالاش: DF = 26 ، H = 8.70 ، P = 0.999).
Synechococcus elongatus PCC 7942 بىيو كومپوزىتسىيىسىدە 4N ۋە 12N latex نى ئىشلىتىپ يېرىم تۈركۈمدىكى CO2 قوبۇل قىلىش سىنىقى.(1) رەسىملەر ھۈجەيرىلەرنىڭ قويۇپ بېرىلىشى ۋە پىگمېنتنىڭ رەڭگىنىڭ ئۆزگىرىشىنى ، شۇنداقلا سىناقنىڭ ئالدى-كەينىدىكى بىئولوگىيىلىك بىرىكمىنىڭ SEM رەسىملىرىنى كۆرسىتىدۇ.ئاق چېكىتلىك سىزىقلار بىئولوگىيىلىك تەركىبتىكى ھۈجەيرە چۆكۈپ كەتكەن ئورۇنلارنى كۆرسىتىدۇ.(2) تۆت ھەپتە ئىچىدە جۇغلانما ساپ CO2 نىڭ قوبۇل قىلىنىشى.«نورمال» (N) latex نىڭ ستېرېن بىلەن بۇتىل ئاكرىلاتنىڭ نىسبىتى 1: 1.Latex كودىدىكى ئالدىنقى سانلار تېكسانولنىڭ مەزمۇنىغا ماس كېلىدۇ.(مەنىسى ± ئۆلچەملىك ياتلىشىش ؛ n = 3).
CCS 1479 / 1A نىڭ 4S ۋە 12S بولغان ھۈجەيرىلەرنىڭ ساقلىنىشى كۆرۈنەرلىك ياخشىلاندى ، گەرچە ۋاقىتنىڭ ئۆتۈشىگە ئەگىشىپ پىگمېنت ئاستا-ئاستا رەڭگىنى ئۆزگەرتتى (6a رەسىم).بىئولوگىيىلىك بىرىكمە CCAP 1479 / 1A قوشۇمچە ئوزۇقلۇق تولۇقلىماي تۇرۇپ ، CO2 نى تولۇق 84 كۈن (12 ھەپتە) سۈمۈرۈۋالىدۇ.SEM تەھلىلى (6a رەسىم) كىچىك ھۈجەيرە تارماق ئەترىتىنىڭ كۆرۈنۈش كۆزىتىشنى دەلىللىدى.دەسلەپتە ، ھۈجەيرىلەر كېچىكىپ سىرلانغان بولۇپ ، ھۈجەيرىلەرنىڭ ئۆسۈشىگە قارىماي پۈتۈنلۈكىنى ساقلىغان.CO2 نىڭ قوبۇل قىلىنىش نىسبىتى كونترول گۇرۇپپىسىدىن كۆرۈنەرلىك يۇقىرى بولدى (Scheirer-Ray-Har سىنىقى ، داۋالاش: DF = 2; H = 240.59; P = <0.001 ، ۋاقىت: DF = 42; H = 112; P = <0.001) ( رەسىم 6b).12S بىئو بىرىكمىسى ئەڭ يۇقىرى CO2 قوبۇل قىلىش مىقدارىنى قولغا كەلتۈردى (كۈنىگە 1.57 ± 0.08 g CO2 g-1 بىيوماسسا) ، 4S كېچىكىش كۈنىگە 1.13 ± 0.41 g CO2 g-1 بىيوماسسا ، ئەمما ئۇلار كۆرۈنەرلىك پەرقلەنمىدى (Mann-Whitney U) . test, W = 1507.50; P = 0.07) and no significant interaction between treatment and time (Shirer-Rey-Hara test, time * treatment: DF = 82; H = 10 .37; P = 1.000).
Synechococcus elongatus CCAP 1479 / 1A بىيو كومپوزىتسىيىسى ئارقىلىق 4N ۋە 12N كېچىكىش ئارقىلىق يېرىم CO2 قوبۇل قىلىش سىنىقى.(1) رەسىملەر ھۈجەيرىلەرنىڭ قويۇپ بېرىلىشى ۋە پىگمېنتنىڭ رەڭگىنىڭ ئۆزگىرىشىنى ، شۇنداقلا سىناقنىڭ ئالدى-كەينىدىكى بىئولوگىيىلىك بىرىكمىنىڭ SEM رەسىملىرىنى كۆرسىتىدۇ.ئاق چېكىتلىك سىزىقلار بىئولوگىيىلىك تەركىبتىكى ھۈجەيرە چۆكۈپ كەتكەن ئورۇنلارنى كۆرسىتىدۇ.(2) ئون ئىككى ھەپتە ئىچىدە جۇغلانما ساپ CO2 نىڭ قوبۇل قىلىنىشى.«يۇمشاق» (S) latex نىڭ ستېرېن بىلەن بۇتىل ئاكرىلاتنىڭ نىسبىتى 1: 1.Latex كودىدىكى ئالدىنقى سانلار تېكسانولنىڭ مەزمۇنىغا ماس كېلىدۇ.(مەنىسى ± ئۆلچەملىك ياتلىشىش ؛ n = 3).
S. Elongatus PCC 7942 , F = 1.79, P = 0.119) (رەسىم S4).بىئوكومپوزىت PCC 7942 نىڭ 2-ھەپتەدىكى كاربون سۇ بىرىكمىلىرى ئەڭ يۇقىرى (4 N = 59.4 ± 22.5 wt% ، 12 N = 67.9 ± 3.3 wt%) ، كونترول ئاسما 4-ھەپتە كاربون سۇ بىرىكمىلىرى ئەڭ يۇقىرى بولغاندا (كونترول = 59.6 ± 2.84%) w / w).CCAP 1479 / 1A بىئو بىرىكمىسىنىڭ ئومۇمىي كاربون سۇ بىرىكمىلىرى سىناق باشلانغاندىن باشقا كونترولنى توختىتىش بىلەن سېلىشتۇرۇشقا بولىدۇ ، 4-ھەپتە 12S كېچىكىشىدە بەزى ئۆزگىرىشلەر بولدى ، بىيو كومپوزىتسىيەنىڭ ئەڭ يۇقىرى قىممىتى% 51.9 ± 9.6 wt 12S ئۈچۈن 4S ۋە 77.1 ± 17.0 wt%.
بىز نېپىز پەردە ئارقىسىدىكى پولىمېرلىق چاپلاقنىڭ قۇرۇلما پۈتۈنلۈكىنى يۇقىرى كۆتۈرۈشنىڭ لايىھىلەش مۇمكىنچىلىكىنى نامايەن قىلىپ ، بىئولوگىيىلىك ماسلىشىشچانلىقى ياكى ئىقتىدارنى قۇربان قىلماي ، لىمېن تەقلىد قىلىنغان بىئولوگىيىلىك بىرىكمە ئۇقۇمنىڭ مۇھىم تەركىبىي قىسمى سۈپىتىدە ئوتتۇرىغا قويدۇق.دەرۋەقە ، ئەگەر ھۈجەيرىلەرنىڭ ئۆسۈشىگە مۇناسىۋەتلىك قۇرۇلما خاراكتېرلىك خىرىسلار ئۈستىدىن غالىب كەلسە ، بىز باشقا سىئونوباكتېرىيە ۋە مىكروبالوگ كاربون تۇتۇش سىستېمىسى بىلەن سېلىشتۇرغىلى بولىدىغان تەجرىبە بىئو كومپوزىتسىيىمىزدە كۆرۈنەرلىك ئۈنۈمنىڭ ياخشىلىنىشىنى ئۈمىد قىلىمىز.
سىر چوقۇم زەھەرلىك ئەمەس ، چىداملىق بولۇشى ، ئۇزۇن مۇددەت ھۈجەيرىلەرنىڭ يېپىشقاقلىقىنى قوللىشى كېرەك ، چوقۇم CO2 نىڭ كەڭ كۆلەمدە يۆتكىلىشى ۋە O2 نىڭ بۇزۇلۇشىنى ئىلگىرى سۈرۈشى كېرەك.Latex تىپىدىكى ئاكرىللىق پولىمېرلارنى تەييارلاش ئاسان بولۇپ ، بوياق ، توقۇمىچىلىق ۋە يېپىشتۇرۇش سانائىتىدە كەڭ قوللىنىلىدۇ 30.بىز سىئونوباكتېرىيە بىلەن سۇنى ئاساس قىلغان ئاكرىللىق كېچىكىپ پولىمېر ئېمۇلسىيىلىك پولىمېرلاشتۇرۇلغان ستېرېن / بۇتىل ئاكرىلات زەررىچىلىرى ۋە تېكسانولنىڭ ھەر خىل قويۇقلۇقىنىڭ نىسبىتى بىلەن بىرلەشتۈردۇق.فىزىكىلىق خۇسۇسىيەتنى ، بولۇپمۇ سىرنىڭ ئېلاستىكىلىقى ۋە بىرىكىش ئۈنۈمىنى كونترول قىلىش ئۈچۈن (كۈچلۈك ۋە يېپىشقاق يېپىشتۇرۇش ئۈچۈن ئىنتايىن مۇھىم) ستېرېن ۋە بۇتىل ئاكرىلات تاللانغان بولۇپ ، «قاتتىق» ۋە «يۇمشاق» زەررىچىلەر بىرىكمىسىنىڭ بىرىكىشىگە شارائىت ھازىرلانغان.زەھەرلىك سانلىق مەلۇماتلاردا كۆرسىتىلىشىچە ، يۇقىرى ستېرېن تەركىبى بار «قاتتىق» كېچىكىش سىئونوباكتېرىيەنىڭ مەۋجۇت بولۇپ تۇرۇشىغا پايدىسىز.بۇتىل ئاكرىلاتقا ئوخشىمايدىغىنى ، ستېرېن ئالگا 32،33 زەھەرلىك دەپ قارىلىدۇ.Cyanobacteria جىددىيلىكى latex غا باشقىچە ئىنكاس قايتۇردى ، ئەڭ ياخشى ئەينەك ئۆتكۈنچى تېمپېراتۇرىسى (Tg) S. elongatus PCC 7942 ئۈچۈن بېكىتىلدى ، S. elongatus CCAP 1479 / 1A بولسا Tg بىلەن پاسسىپ سىزىقلىق مۇناسىۋەتنى كۆرسەتتى.
قۇرۇتۇش تېمپېراتۇرىسى ئۇدا بىر تۇتاش كېچىكىپ پىلاستىنكا ھاسىل قىلىش ئىقتىدارىغا تەسىر كۆرسىتىدۇ.ئەگەر قۇرۇتۇش تېمپېراتۇرىسى ئەڭ تۆۋەن فىلىم ھاسىل قىلىش تېمپېراتۇرىسى (MFFT) دىن تۆۋەن بولسا ، پولىمېرلىق كېچىكىش زەررىچىلىرى تولۇق بىرىكىپ كەتمەيدۇ ، پەقەت زەررىچە كۆرۈنمە يۈزىدىلا يېپىشقاقلىقنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.ھاسىل بولغان كىنولارنىڭ يېپىشقاقلىقى ۋە مېخانىك كۈچى ياخشى ئەمەس ، ھەتتا پاراشوك شەكلىدە بولۇشى مۇمكىن 29.MFFT Tg بىلەن زىچ مۇناسىۋەتلىك بولۇپ ، ئۇنى مونومېر تەركىبى ۋە تېكسانول قاتارلىق بىرىكمە ماددىلارنىڭ قوشۇلۇشى ئارقىلىق كونترول قىلغىلى بولىدۇ.Tg ھاسىل بولغان سىرنىڭ نۇرغۇن فىزىكىلىق خۇسۇسىيىتىنى بەلگىلەيدۇ ، بۇ بەلكىم كاۋچۇك ياكى ئەينەك ھالەتتە بولۇشى مۇمكىن 34.Flory-Fox تەڭلىمىسى 35 گە ئاساسەن ، Tg مونومېرنىڭ تىپى ۋە نىسپىي نىسبەت تەركىبىگە باغلىق.بىرىكمە ماددىنىڭ قوشۇلۇشى كېچىكىش زەررىچىلىرىنىڭ Tg نى ئارىلاپ بېسىش ئارقىلىق MFFT نى تۆۋەنلىتىدۇ ، بۇ تۆۋەن تېمپېراتۇرىدا كىنولارنىڭ شەكىللىنىشىگە يول قويىدۇ ، ئەمما يەنىلا قاتتىق ۋە كۈچلۈك سىرنى شەكىللەندۈرىدۇ ، چۈنكى بىرىكمە ماددىلار ۋاقىتنىڭ ئۆتۈشىگە ئەگىشىپ ئاستا-ئاستا پارغا ئايلىنىدۇ ياكى 36 چىقىرىلىدۇ.
تېكسانولنىڭ قويۇقلۇقىنى ئاشۇرۇش قۇرۇتۇش جەريانىدا زەررىچىلەرنىڭ سۈمۈرۈلۈشى سەۋەبىدىن پولىمېر زەررىچىلىرىنى يۇمشاش (Tg نى ئازايتىش) ئارقىلىق كىنونىڭ شەكىللىنىشىنى ئىلگىرى سۈرىدۇ ، بۇ ئارقىلىق بىرىكمە پەردە ۋە ھۈجەيرىلەرنىڭ يېپىشقاقلىقىنى ئاشۇرىدۇ.بىيو كومپوزىتسىيە مۇھىت تېمپېراتۇرىسىدا (~ 18 ~ 20 سېلسىيە گرادۇس) قۇرۇتۇلغانلىقتىن ، «قاتتىق» كېچىكىشنىڭ Tg (30 دىن 55 سېلسىيە گرادۇس) قۇرۇتۇش تېمپېراتۇرىسىدىن يۇقىرى بولىدۇ ، يەنى زەررىچىلەرنىڭ ئۇيۇشۇشچانلىقى ئەڭ ياخشى بولماسلىقى مۇمكىن ، نەتىجىدە ھاياتىي كۈچكە تولغان ، مېخانىكىلىق ۋە يېپىشقاقلىق خۇسۇسىيىتى ، ئېلاستىكىلىقى چەكلىك ۋە تارقىلىشچانلىقى 30 بولغان B فىلىملەر ئاخىرىدا تېخىمۇ چوڭ ھۈجەيرىلەرنىڭ يوقىلىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.«نورمال» ۋە «يۇمشاق» پولىمېردىن كىنونىڭ شەكىللىنىشى پولىمېرلىق پىلاستىنكىنىڭ Tg ياكى ئاستىدا كۆرۈلىدۇ ، بىرىكمىنىڭ ياخشىلىنىشى بىلەن كىنونىڭ شەكىللىنىشى ياخشىلىنىدۇ ، نەتىجىدە مېخانىك ، بىرىكتۈرۈش ۋە يېپىشتۇرۇش خۇسۇسىيىتى يۇقىرى ئۇدا پولىمېرلىق فىلىملەر بارلىققا كېلىدۇ.ھاسىل بولغان فىلىم CO2 نى تۇتۇش تەجرىبىسى جەريانىدا كاۋچۇك ھالەتتە تۇرىدۇ ، چۈنكى ئۇنىڭ Tg غا يېقىن («نورمال» ئارىلاشما: 12 دىن 20 سېلسىيە گرادۇس) ياكى تۆۋەنرەك («يۇمشاق» ئارىلاشما: -21 دىن -13 سېلسىيە گرادۇس) مۇھىت تېمپېراتۇرىسى 30.«قاتتىق» كېچىكىش (3.4 دىن 2.9 كىلوگىرامغىچە - 1) «نورمال» كېچىكىشتىن ئۈچ ھەسسە قىيىن (1.0 دىن 0.9 كىلوگىرامغىچە - 1).«يۇمشاق» كېچىكىشنىڭ قاتتىقلىقىنى ھەددىدىن زىيادە كاۋچۇك ۋە ئۆي تېمپېراتۇرىسىدا يېپىشقاقلىقى سەۋەبىدىن مىكرو ئورگانىزم بىلەن ئۆلچىگىلى بولمايدۇ.Surface زەرەتلەشمۇ يېپىشقاقلىقنىڭ يېقىنلىقىغا تەسىر كۆرسىتىدۇ ، ئەمما ئەھمىيەتلىك ئۇچۇر بىلەن تەمىنلەش ئۈچۈن تېخىمۇ كۆپ سانلىق مەلۇماتقا ئېھتىياجلىق.قانداقلا بولمىسۇن ، بارلىق كېچىكىش ھۈجەيرىلەرنى ئۈنۈملۈك ساقلاپ ،% 1 كىمۇ يەتمەيدۇ.
فوتوسىنتېزنىڭ ئۈنۈمدارلىقى ۋاقىتنىڭ ئۆتۈشىگە ئەگىشىپ تۆۋەنلەيدۇ.پولىستىرېننىڭ تەسىرى پەردىنىڭ قالايمىقانلىشىشىنى ۋە ئوكسىدلىنىش سېزىمچانلىقىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ 38،39،40،41.0S ۋە 4S بىلەن ئاشكارلانغان S. elongatus CCAP 1479 / 1A نىڭ Fv / Fm قىممىتى ئاسما كونترولغا سېلىشتۇرغاندا ئىككى ھەسسە يۇقىرى بولغان ، بۇ 4S بىئولوگىيىلىك بىرىكمىنىڭ CO2 نىڭ قوبۇل قىلىنىش نىسبىتى بىلەن بىردەك. تۆۋەن PS قىممىتى.قىممەت.يۇقىرى Fv / Fm قىممىتى شۇنى كۆرسىتىپ بېرىدۇكى ، ئېلېكترونلۇق توشۇش PSII غا تېخىمۇ كۆپ فوتون يەتكۈزۈپ بېرەلەيدۇ ، بۇ بەلكىم CO2 نىڭ ئوڭشاش نىسبىتىنى يۇقىرى كۆتۈرۈشى مۇمكىن.قانداقلا بولمىسۇن ، شۇنىڭغا دىققەت قىلىش كېرەككى ، فوتوفىزىئولوگىيىلىك سانلىق مەلۇماتلار سۇ كېچىكىش ئېرىتمىسىدە توختىتىلغان ھۈجەيرىلەردىن ئېلىنغان بولۇپ ، پىشقان بىئولوگىيىلىك تەركىبلەر بىلەن بىۋاسىتە سېلىشتۇرۇشقا بولمايدۇ.
ئەگەر latex نۇر ۋە / ياكى تەبىئىي گاز ئالماشتۇرۇشتا توساق پەيدا قىلىپ ، نۇر ۋە CO2 چەكلىمىسىنى كەلتۈرۈپ چىقارسا ، ئۇ ھۈجەيرە بېسىمىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ ۋە ئىقتىدارنى تۆۋەنلىتىدۇ ، ئەگەر O2 نىڭ قويۇپ بېرىلىشىگە تەسىر كۆرسەتسە ، فوتوسۈرەت 39.ساقىيىپ كەتكەن قاپارتمىلارنىڭ يېنىك تارقىلىشى باھالاندى: «قاتتىق» كېچىكىش 440 دىن 480 nm غىچە بولغان ئارىلىقتا نۇرنىڭ تارقىلىشىدا ئازراق تۆۋەنلەش كۆرۈلگەن (كىنونىڭ ماسلىشىشچانلىقى ياخشىلانغانلىقتىن تېكسانولنىڭ قويۇقلۇقىنى ئاشۇرۇش ئارقىلىق قىسمەن ياخشىلانغان) ، «يۇمشاق» ۋە «دائىملىق» »Latx نۇر تارقىتىشتا ئازراق تۆۋەنلىگەنلىكىنى كۆرسەتتى.كۆرۈنەرلىك زىيان يوقلىقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ.تەكشۈرۈشلەر ، شۇنداقلا بارلىق ئىنكۇباتلار تۆۋەن يورۇقلۇقتا (30.5 µmol m-2 s-1) ئېلىپ بېرىلغان ، شۇڭا پولىمېر ماترىسسا سەۋەبىدىن ھەر قانداق فوتوسىنتېز ئاكتىپ رادىئاتسىيە تۆلەمگە ئېرىشىدۇ ، ھەتتا رەسىمنىڭ ئالدىنى ئېلىشتا پايدىلىق بولۇشى مۇمكىن.يورۇقلۇق دەرىجىسىگە زىيان يەتكۈزگەندە.
بىئولوگىيىلىك بىرىكمە CCAP 1479 / 1A 84 كۈنلۈك سىناق جەريانىدا خىزمەت قىلغان ، ئوزۇقلۇق ئوبوروتى ياكى بىيوماسسا كۆرۈنەرلىك زىيان تارتمىغان ، بۇ تەتقىقاتنىڭ مۇھىم مەقسىتى.ھۈجەيرىلەرنىڭ چېكىنىشى ئازوتنىڭ ئاچارچىلىققا تاقابىل تۇرۇش جەريانىدا خلوروزلىنىش جەريانى بىلەن مۇناسىۋەتلىك بولۇشى مۇمكىن ، بۇ ئۇزۇن مۇددەتلىك ھاياتلىقنى قولغا كەلتۈرۈش (ئارام ئېلىش ھالىتى) بولۇپ ، يېتەرلىك ئازوت يىغىلىپ بولغاندىن كېيىن ھۈجەيرىلەرنىڭ ئۆسۈشىنى ئەسلىگە كەلتۈرۈشىگە ياردەم بېرىشى مۇمكىن.SEM رەسىملىرى ھۈجەيرىلەرنىڭ بۆلۈنۈشىگە قارىماي سىرنىڭ ئىچىدە قالغانلىقىنى ئىسپاتلاپ ، «يۇمشاق» كېچىكىشنىڭ ئېلاستىكىلىقىنى كۆرسىتىپ بەردى ، شۇڭا تەجرىبە نۇسخىسىدىن روشەن ئەۋزەللىكىنى نامايان قىلدى.«يۇمشاق» كېچىكىش تەركىبىدە تەخمىنەن% 70 بۇتىل ئاكرىلات (ئېغىرلىقى بويىچە) بار ، بۇ قۇرۇتقاندىن كېيىن ئەۋرىشىم سىرنىڭ قويۇقلۇقىدىن كۆپ يۇقىرى.
CO2 نىڭ ساپ قوبۇل قىلىنىشى كونترول ئاسما جازادىن كۆرۈنەرلىك يۇقىرى بولغان (S. elongatus CCAP 1479 / 1A ۋە PCC 7942 نىڭ ئايرىم-ئايرىم ھالدا 14 ~ 20 ۋە 3 ~ 8 ھەسسە يۇقىرى).ئىلگىرى ، بىز CO2 ئاممىۋى يۆتكىلىش ئەندىزىسىنى ئىشلىتىپ ، يۇقىرى CO2 قوبۇل قىلىشتىكى ئاساسلىق ھەرىكەتلەندۈرگۈچ كۈچنىڭ بىئولوگىيىلىك بىرىكمە يۈزىدىكى ئۆتكۈر CO2 قويۇقلۇق دەرىجىسى ئىكەنلىكىنى ۋە ئاممىۋى يۆتكىلىشكە قارشى تۇرۇش ئارقىلىق بىئولوگىيىلىك بىرىكمە ئىقتىدارنىڭ چەكلىمىگە ئۇچرايدىغانلىقىنى كۆرسىتىپ ئۆتتۇق.بۇ مەسىلىنى زەھەرلىك ئەمەس ، فىلىم ھاسىل قىلمايدىغان تەركىبلەرنى كېچىكىپ ئىچىگە كىرگۈزۈپ ، سىرنىڭ يېپىشقاقلىقى ۋە ئۆتكۈزۈشچانلىقىنى ئاشۇرۇش ئارقىلىق يەڭگىلى بولىدۇ ، ئەمما ھۈجەيرىلەرنى ساقلاپ قېلىش بۇزۇلۇشى مۇمكىن ، چۈنكى بۇ ئىستراتېگىيىلىك مۇقەررەر ھالدا كىنونىڭ ئاجىزلىشىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.پولىمېرلىشىش جەريانىدا خىمىيىلىك تەركىبنى ئۆزگەرتىپ ، جاراھەتنى ئاشۇرغىلى بولىدۇ ، بۇ ئەڭ ياخشى تاللاش ، بولۇپمۇ سانائەت ئىشلەپچىقىرىش ۋە كېڭەيتىش جەھەتتە 45.
مىكرو بىئولوگىيىلىك ۋە سىئونوباكتېرىيەدىن ياسالغان بىئوكومپوزىتسىيەنى ئىشلىتىپ يېقىنقى تەتقىقاتلارغا سېلىشتۇرغاندا ، يېڭى بىئولوگىيىلىك بىرىكمىنىڭ ئىپادىسى ھۈجەيرىلەرنىڭ يۈكلىنىش نىسبىتىنى تەڭشەشتە ئەۋزەللىكىنى كۆرسىتىپ بەردى (1-جەدۋەل) 21،46 ، ئانالىز ۋاقتى ئۇزۇن (84 كۈن 15 سائەت 46 ۋە 3 ھەپتە 21).
ھۈجەيرىلەردىكى كاربون سۇ بىرىكمىلىرىنىڭ مىقدارى سىئونوباكتېرىيە ئارقىلىق باشقا تەتقىقاتلار بىلەن سېلىشتۇرغاندا 47،48،49،50 بىلەن سېلىشتۇرۇلغان بولۇپ ، كاربون تۇتۇش ۋە ئىشلىتىش / ئەسلىگە كەلتۈرۈش قوللىنىشچان پروگراممىلىرىنىڭ يوشۇرۇن ئۆلچىمى سۈپىتىدە ئىشلىتىلىدۇ ، مەسىلەن BECCS ئېچىتىش جەريانى 49،51 ياكى بىئولوگىيىلىك پارچىلىنىدىغان مەھسۇلات. bioplastics 52.بۇ تەتقىقاتنىڭ بىر قىسمى بولۇش سۈپىتىمىز بىلەن ، بىز ھەتتا BECCS پاسسىپ بۇلغىما قويۇپ بېرىش ئۇقۇمىدا دەپ قارالغان كۆچەت تىكىپ ئورمان بىنا قىلىش ، كېلىمات ئۆزگىرىشنىڭ دورىسى ئەمەس ، دۇنيادىكى تېرىلغۇ يەرنىڭ كىشىنى چۆچۈتىدىغان ئۈلۈشىنى ئىستېمال قىلىدۇ دەپ پەرەز قىلىمىز.تەپەككۇر تەجرىبىسى سۈپىتىدە ، 640 دىن 950 گىچە GtCO2 ئارىلىقىدا 2100-يىلغىچە ئاتموسفېرادىن چىقىرىۋېتىلىپ ، يەر شارى تېمپېراتۇرىسىنىڭ ئۆرلىشىنى 1.5 ° C53 (ھەر يىلى تەخمىنەن 8 دىن 12 گىچە GtCO2) غا يەتكۈزۈش كېرەك دەپ مۆلچەرلەندى.تېخىمۇ ياخشى بولغان بىيو كومپوزىتسىيىسى (بۇنى ھەر يىلى 574.08 ± 30.19 t CO2 t-1 بىيوماسسا بىلەن ئەمەلگە ئاشۇرۇش) ئۈچۈن 5.5 × 1010 دىن 8.2 × 1010 m3 (سېلىشتۇرما فوتوسىنتېز ئۈنۈمى بىلەن) مىقدارىنى كېڭەيتىشكە توغرا كېلىدۇ ، بۇنىڭ تەركىبىدە 196 دىن 2 مىليارد 920 مىليون لىتىر بار. پولىمېر.1 m3 بىيو كومپوزىتسىيەنىڭ يەر كۆلىمىنىڭ 1 m2 نى ئىگىلەيدىغانلىقىنى پەرەز قىلساق ، نىشاندىكى يىللىق ئومۇمىي CO2 نى سۈمۈرۈشكە ئېھتىياجلىق يەر 5.5 مىليوندىن 8 مىليون 170 مىڭ گېكتارغىچە بولىدۇ ، بۇ يەرلەردىكى يەرلەرنىڭ تۇرمۇشىغا ماس كېلىدىغان% 0.18-0.27 گە باراۋەر. ئىسسىق بەلۋاغ ، يەر كۆلىمىنى ئازايتىدۇ.BECCS غا بولغان ئېھتىياج% 98-99.دىققەت قىلىشقا تېگىشلىكى شۇكى ، نەزەرىيىۋى تۇتۇش نىسبىتى تۆۋەن نۇردا خاتىرىلەنگەن CO2 سۈمۈرۈلۈشنى ئاساس قىلىدۇ.بىئولوگىيىلىك بىرىكمە ماددىلار تېخىمۇ كۈچلۈك تەبىئىي نۇرنىڭ تەسىرىگە ئۇچرىغان ھامان ، CO2 نىڭ قوبۇل قىلىنىش نىسبىتى ئېشىپ ، يەر ئېھتىياجىنى تېخىمۇ تۆۋەنلىتىدۇ ۋە تارازىنى بىئوكومپوزىتسىيە ئۇقۇمىغا قاراپ ئىلگىرىلەيدۇ.قانداقلا بولمىسۇن ، ئەمەلىيلەشتۈرۈش چوقۇم ئېكۋاتوردا بولۇشى كېرەك.
CO2 ئوغۇتلاشنىڭ يەرشارىدىكى تەسىرى ، يەنى CO2 نىڭ ئىشلىتىلىشىنىڭ ئېشىشىدىن كېلىپ چىققان ئۆسۈملۈكلەرنىڭ ئىشلەپچىقىرىش ئۈنۈمىنىڭ ئېشىشى كۆپىنچە قۇرۇقلۇق رايونلىرىدا تۆۋەنلىدى ، بەلكىم تۇپراقتىكى ئاساسلىق ئوزۇقلۇق ماددىلار (N ۋە P) ۋە سۇ بايلىقىنىڭ ئۆزگىرىشىدىن بولۇشى مۇمكىن.دېمەك ، قۇرۇقلۇقتىكى فوتوسىنتېز ھاۋادىكى CO2 قويۇقلۇقى يۇقىرى كۆتۈرۈلگەن بولسىمۇ ، CO2 نىڭ قوبۇل قىلىنىشىنى ئاشۇرۇۋەتمەسلىكى مۇمكىن.بۇ ئارقا كۆرۈنۈشتە ، BECCS قاتارلىق يەر يۈزىنى ئاساس قىلغان كېلىمات ئۆزگىرىشىنى ئازايتىش ئىستراتېگىيىسىنىڭ مۇۋەپپەقىيەت قازىنىش ئېھتىماللىقى تۆۋەن.ئەگەر بۇ يەرشارى خاراكتېرلىك ھادىسە جەزملەشتۈرۈلسە ، بىزنىڭ لىچىندىن ئىلھاملانغان بىيو كومپوزىتسىيىمىز ئاساسلىق بايلىق بولۇپ ، يەككە ھۈجەيرىلىك سۇ فوتوسىنتېز مىكروبلىرىنى «يەر يۈزى ۋاكالەتچىسى» گە ئايلاندۇرىدۇ.كۆپىنچە قۇرۇقلۇقتىكى ئۆسۈملۈكلەر C3 فوتوسىنتېز ئارقىلىق CO2 نى ئوڭشايدۇ ، C4 ئۆسۈملۈكلىرى ئىسسىق ، قۇرغاق ماكانلارغا تېخىمۇ پايدىلىق ھەمدە تېخىمۇ يۇقىرى CO254 قىسمەن بېسىمدا تېخىمۇ ئۈنۈملۈك.Cyanobacteria بىر خىل تاللاش بىلەن تەمىنلەيدۇ ، ئۇ C3 ئۆسۈملۈكلىرىدىكى كاربون تۆت ئوكسىدنىڭ تۆۋەنلىشىنىڭ كىشىنى چۆچۈتىدىغان مۆلچەرىنى تولۇقلىيالايدۇ.سىئونوباكتېرىيە ئۈنۈملۈك كاربوننى موللاشتۇرۇش مېخانىزمىنى تەرەققىي قىلدۇرۇش ئارقىلىق فوتوسپراتسىيەنىڭ چەكلىمىسىنى يېڭىپ ، ئەتراپىدىكى كاربون ساندۇقى ئىچىدىكى CO2 نىڭ تېخىمۇ يۇقىرى قىسمەن بېسىملىرى رىبۇلوزا -15-بىسفوسفات كاربونسىلا / ئوكسىگېنازا (RuBisCo) تەرىپىدىن تەمىنلىنىدۇ ۋە ساقلىنىدۇ.ئەگەر سىئونوباكتېرىيە بىيو كومپوزىتسىيىسىنىڭ ئىشلەپچىقىرىشىنى ئاشۇرغىلى بولسا ، بۇ ئىنسانىيەتنىڭ كېلىمات ئۆزگىرىشىگە قارشى تۇرۇشتىكى مۇھىم قورالىغا ئايلىنىشى مۇمكىن.
بىيو كومپوزىتسىيىسى (لىچىن تەقلىد قىلىش) ئادەتتىكى مىكرو باكتېرىيە ۋە سىئونوباكتېرىيە ئاسما مەدەنىيىتىدىن روشەن ئەۋزەللىك بىلەن تەمىنلەيدۇ ، CO2 نىڭ قوبۇل قىلىنىش نىسبىتىنى يۇقىرى كۆتۈرىدۇ ، بۇلغىنىش خەۋپىنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرۈپ ، CO2 نىڭ ئالدىنى ئېلىشنى ئۈمىد قىلىدۇ.خىراجەت يەر ، سۇ ۋە ئوزۇقلۇق ماددىلارنىڭ ئىشلىتىلىشىنى كۆرۈنەرلىك ئازايتىدۇ 56.بۇ تەتقىقات يۇقىرى ئىقتىدارلىق بىئولوگىيىلىك ماسلىشىشچان كېچىكىشنى تەرەققىي قىلدۇرۇش ۋە ياساشنىڭ مۇمكىنلىكىنى كۆرسىتىپ بەردى ، ئۇ لۆڭگە پۈركۈگۈچنى كاندىدات بالا سۈپىتىدە بىرلەشتۈرگەندە ، نەچچە ئاي ئوپېراتسىيە ئارقىلىق ئۈنۈملۈك ۋە ئۈنۈملۈك CO2 قوبۇل قىلالايدۇ ، شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا ھۈجەيرىلەرنىڭ زىيىنىنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرەلەيدۇ.بىئوكومپوزېتلار نەزەرىيە جەھەتتىن ھەر يىلى تەخمىنەن 570 t CO2 t-1 بىيوماسسانى تۇتالايدۇ ھەمدە كېلىمات ئۆزگىرىشىگە تاقابىل تۇرۇشتىكى BECCS ئورمان بىنا قىلىش ئىستراتېگىيىسىدىنمۇ مۇھىم بولۇشى مۇمكىن.پولىمېر تەركىبىنى تېخىمۇ ئەلالاشتۇرۇش ، تېخىمۇ يۇقىرى يورۇقلۇق دەرىجىسىدە سىناق قىلىش ۋە تەپسىلىي مېتابولىزىم قۇرۇلۇشى بىلەن بىرلەشتۈرۈلسە ، تەبىئەتنىڭ ئەسلىدىكى بىيو گېنىراللىرى يەنە بىر قېتىم قۇتقۇزۇشقا ئېرىشەلەيدۇ.
ئاكرىللىق كېچىكىپ پولىمېر ستېرېن مونومېرنىڭ ئارىلاشمىسىدىن پايدىلىنىپ تەييارلانغان ، بۇتىل ئاكرىلات ۋە ئاكرىل كىسلاتاسى ، pH 0.1 M ناترىي ھىدروكسىد بىلەن 7 گە تەڭشەلدى (2-جەدۋەل).ستېرېن ۋە بۇتىل ئاكرىلات پولىمېر زەنجىرىنىڭ كۆپ قىسمىنى تەشكىل قىلىدۇ ، ئاكرىل كىسلاتاسى كېچىكىپ زەررىچىلەرنى ئاسما ھالەتتە ساقلاشقا ياردەم بېرىدۇ 57.كېچىكىشنىڭ قۇرۇلما خۇسۇسىيىتى ئەينەك ئۆتكۈنچى تېمپېراتۇرىسى (Tg) تەرىپىدىن بەلگىلىنىدۇ ، ئۇ ئايرىم-ئايرىم ھالدا «قاتتىق» ۋە «يۇمشاق» خۇسۇسىيەت بىلەن تەمىنلەيدىغان ستېرېن ۋە بۇتىل ئاكرىلاتنىڭ نىسبىتىنى ئۆزگەرتىش ئارقىلىق كونترول قىلىنىدۇ.تىپىك ئاكرىللىق كېچىكىش پولىمېرسى 50:50 ستېرېن: بۇتىل ئاكرىلات 30 ، شۇڭا بۇ تەتقىقاتتا بۇ نىسبەت بىلەن كېچىكىش «نورمال» كېچىكىش دەپ ئاتىلىدۇ ، ستېرېن مىقدارى يۇقىرى بولغان كېچىكىش ستېرېن مىقدارى تۆۋەنرەك كېچىكىش دەپ ئاتىلىدۇ. .«يۇمشاق» دەپ ئاتىلىدۇ.
30 مونومېر تامچىسىنى مۇقىملاشتۇرۇش ئۈچۈن دىرىللانغان سۇ (174 گرام) ، ناترىي ئىككى كاربونات (0.5 گرام) ۋە روداپېكىس Ab / 20 ئوكسىدلىنىش دورىسى (30.92 گرام) (Solvay) ئارقىلىق دەسلەپكى ئېمۇلسىيىلەش تەييارلاندى.ئوكۇل پومپىسى بىلەن ئەينەك شىپىرىس (ئىلىم-پەن ئەينەك قۇرۇلۇشى) نى ئىشلىتىپ ، 2-جەدۋەلدە كۆرسىتىلگەن سىترېن ، بۇتىل ئاكرىلات ۋە ئاكرىل كىسلاتاسى بار ئىككىلەمچى ئالكوك 4 سائەت ئىچىدە دەسلەپكى ئېمۇلسىيىلىك ماددىغا 100 مىللىمېتىر h-1 لىك سۈرئەت بىلەن تۆۋەنگە قوشۇلدى. -پالمېر ، ئىللىنوئىس شىتاتىنىڭ ۋېرنون تېغى).DHO ۋە ئاممونىي سۇلفات (100 مىللىمېتىر ،% 3 w / w) ئارقىلىق پولىمېرلىشىش قوزغىغۇچى 59 نىڭ ھەل قىلىش چارىسىنى تەييارلاڭ.
تەركىبىدە DHO (206 g) ، ناترىي ئىككى كاربونات (1 g) ۋە روداپېكىس Ab / 20 (4.42 g) بولغان ئېرىتمىنى داتلاشماس پولات پىرقىرىغۇچ ۋە ئىسسىقلىق بىلەن ° C 82 قا ئارىلاشتۇرۇڭ. VWR ئىلمىي 1137P قىزىتىلغان سۇ مۇنچىسىدىكى سۇ چاپان قاچا.مونومېر (28.21 گرام) ۋە قوزغىغۇچى (20.60 گرام) تۆۋەنلىتىلگەن ئېغىرلىق ئېرىتمىسى چاپان قاچىسىغا تۆۋەنگە قوشۇلۇپ 20 مىنۇت ئارىلاشتۇرۇلدى.ئېشىپ قالغان مونومېر (150 مىللىمېتىر h-1) ۋە قوزغىغۇچى (27 مىللىمېتىر h-1) ئېرىتمىسىنى زور كۈچ بىلەن ئارىلاشتۇرۇپ ، قاچا-قۇچىلارغا ئايرىم-ئايرىم ھالدا 10 مىللىلېتىر شىپىرىس ۋە 100 مىللىلېتىردىن 100 مىللىلېتىر سۇ چاپانغا قوشۇلغانغا قەدەر. .ئوكۇل پومپىسى بىلەن تاماملانغان.غىدىقلاش سۈرئىتىنىڭ ئېشىشىغا ئەگىشىپ غىدىقلاش سۈرئىتى يۇقىرى كۆتۈرۈلۈپ ، پاتقاقنىڭ ساقلىنىشىغا كاپالەتلىك قىلىندى.قوزغىغۇچى ۋە ئېمۇلسىيەنى قوشقاندىن كېيىن ، ئىنكاس تېمپېراتۇرىسى ° C 85 قا ئۆرلەپ ، كەچ سائەت 450 دە 30 مىنۇت ياخشى ئارىلاشتۇرۇلدى ، ئاندىن ° C 65 قا چىقتى.سوۋۇغاندىن كېيىن ، كېچىكىشكە ئىككى خىل كۆچۈش ئېرىتمىسى قوشۇلدى: tert-butyl گىدروپروكسىد (t-BHP) (سۇدا% 70) (5 گرام ، ئېغىرلىقى% 14) ۋە ئىزوئاسكوربىك كىسلاتا (ئېغىرلىقى 5 گرام ،% 10)..T-BHP تامچىسىنى تامچە قوشۇپ 20 مىنۇت قويۇپ قويۇڭ.ئاندىن ئېرىتروبىك كىسلاتاسى ئوكۇل پومپىسى ئارقىلىق 10 مىللىلېتىر ئوكۇلدىن 4 مىللىمېتىر / سائەتلىك سۈرئەت بىلەن قوشۇلدى.كېيىن latx ئېرىتمىسى ئۆينىڭ تېمپېراتۇرىسىغا سوۋۇتۇپ ، 0.1M ناترىي ھىدروكسىد بىلەن pH 7 گە تەڭشەلدى.
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate (Texanol) - لاتارىيە بوياقلىرىنىڭ تۆۋەن زەھەرلىك بىئولوگىيىلىك پارچىلىنىدىغان بىرىكمىسى 37،60 - ئوكۇل ۋە پومپىغا ئۈچ توم (0 ، 4 ، 12% v / v) قوشۇلدى. قۇرۇتۇش جەريانىدا كىنولارنىڭ شەكىللىنىشىگە قۇلايلىق بولۇش ئۈچۈن latex ئارىلاشمىسىنىڭ بىرىكتۈرگۈچى سۈپىتىدە.Latex قاتتىق دېتال نىسبىتى ھەر بىر پولىمېرنىڭ 100 µl نى ئالدىن ئۆلچەپ ياسالغان ئاليۇمىن ياپراقچىسىغا قويۇپ ، 100 سېلسىيە گرادۇسلۇق ئوچاقتا 24 سائەت قۇرۇتۇش ئارقىلىق بېكىتىلدى.
نۇر تارقىتىش ئۈچۈن ، ھەر بىر كېچىكىش ئارىلاشمىسى مىكروسكوپ سىيرىلمىسىغا داتلاشماس پولات تامچە كۇبنى ئىشلىتىپ 100 µm پىلاستىنكا ئىشلەپ ، 20 سېلسىيە گرادۇستا 48 سائەت قۇرۇتتى.يورۇقلۇق يەتكۈزۈش (فوتوسىنتېزلىق ئاكتىپ رادىئاتسىيەگە مەركەزلەشكەن ، λ 400-700 nm) ILT950 SpectriLight سپېكترا رادىئومېتىردا 30 W فلۇئورېسسېنسىيە چىرىغى (Sylvania Luxline Plus ، n = 6) دىن 35 سانتىمېتىر يىراقلىقتىكى سېنزور بىلەن ئۆلچەنگەن. مەنبە سىئونوباكتېرىيە ۋە جانلىقلار بىرىكمە ماتېرىياللار ساقلانغان.SpectrILight III يۇمشاق دېتالىنىڭ 3.5 نەشرى λ 400-700 nm61 ئارىلىقىدا يورۇتۇش ۋە يەتكۈزۈشنى خاتىرىلەشكە ئىشلىتىلگەن.بارلىق ئەۋرىشكەلەر سېنزورنىڭ ئۈستىگە قويۇلدى ، سىرلانمىغان ئەينەك تام تەسۋىر كونترول سۈپىتىدە ئىشلىتىلدى.
Latex ئەۋرىشكىسى سىلىتسىيلىق پىشۇرۇش قاچىسىغا قوشۇلۇپ ، قاتتىقلىق سىنىقىدىن بۇرۇن 24 سائەت قۇرۇتۇشقا رۇخسەت قىلىندى.قۇرۇتۇلغان latex ئەۋرىشكىسىنى x10 مىكروسكوپنىڭ ئاستىدا پولات قاپقا قويۇڭ.دىققەتنى مەركەزلەشتۈرگەندىن كېيىن ، ئەۋرىشكەلەر Buehler Micromet II مىكرو ئېلېكتر سىنىقىدا باھالاندى.ئەۋرىشكە 100 دىن 200 گرامغىچە بولغان بېسىمغا ئۇچرىغان ، يۈك ۋاقتى 7 سېكۇنت قىلىپ ، ئەۋرىشكە ئالماس چىش ھاسىل قىلغان.بۇ باسما Bruker Alicona × 10 مىكروسكوپ ئوبيېكتى ئارقىلىق قوشۇمچە شەكىل ئۆلچەش يۇمشاق دېتالى ئارقىلىق تەھلىل قىلىنغان.Vickers نىڭ قاتتىقلىق فورمۇلاسى (1-نومۇر) ھەر بىر كېچىكىشنىڭ قاتتىقلىقىنى ھېسابلاش ئۈچۈن ئىشلىتىلگەن ، بۇ يەردە HV بولسا Vickers نومۇرى ، F بولسا ئەمەلىي كۈچ ، d بولسا كېچىكىشنىڭ ئېگىزلىكى ۋە كەڭلىكىدىن ھېسابلانغان يەككە دىئاگونالنىڭ ئوتتۇرىچە قىممىتى.indent value.تەۋەككۈلچىلىك سىنىقى جەريانىدا يېپىشقاق ۋە سوزۇلغانلىقتىن «يۇمشاق» كېچىكىشنى ئۆلچەشكە بولمايدۇ.
كېچىكىش تەركىبىدىكى ئەينەك ئۆتكۈنچى تېمپېراتۇرىسىنى (Tg) ئېنىقلاش ئۈچۈن ، پولىمېر ئەۋرىشكىسى سىلىتسىي گېلى قاچىسىغا سېلىنىپ ، 24 سائەت قۇرۇتۇلدى ، ئېغىرلىقى 0.005 گرامغا يەتتى ھەمدە ئەۋرىشكە قاچىلارغا قويۇلدى.بۇ تاماق قاچىلىنىپ پەرقلىق سىكانېرلاش رەڭگىگە قويۇلدى (PerkinElmer DSC 8500 ، Intercooler II ، Pyris سانلىق مەلۇمات ئانالىز يۇمشاق دېتالى) 62.ئىسسىقلىق ئېقىمى ئۇسۇلى پايدىلىنىش ئىستاكانلىرى ۋە ئەۋرىشكە ئىستاكانلارنى ئىچىگە قاچىلانغان تېمپېراتۇرا تەكشۈرۈش ئەسۋابى بىلەن ئوخشاش تونۇرغا سېلىشقا ئىشلىتىلىدۇ.ئىزچىل ئەگرى سىزىق ھاسىل قىلىش ئۈچۈن جەمئىي ئىككى رېشاتكا ئىشلىتىلگەن.ئەۋرىشكە ئېلىش ئۇسۇلى مىنۇتىغا 20 سېلسىيە گرادۇسلۇق سۈرئەتتە -20 سېلسىيە گرادۇستىن 180 سېلسىيە گرادۇسقىچە قايتا-قايتا ئۆستۈرۈلدى.ھەر بىر باشلىنىش ۋە ئاخىرلىشىش نۇقتىسى 1 مىنۇت ساقلىنىپ ، تېمپېراتۇرا ئارقىدا قالىدۇ.
بىئولوگىيىلىك بىرىكمىنىڭ CO2 نى سۈمۈرۈش ئىقتىدارىنى باھالاش ئۈچۈن ، ئەۋرىشكەلەر ئالدىنقى تەتقىقاتىمىزدىكىگە ئوخشاش تەييارلانغان ۋە سىناق قىلىنغان.قۇرۇتۇلغان ۋە ئاپتوماتىك ياسالغان كىرئالغۇ تەخمىنەن 1 × 1 × 5 سانتىمېتىرلىق بەلۋاغقا كېسىلىپ ، ئېغىرلىقى تارتىلدى.ھەر بىر سىئونوباكتېرىيەدىكى ئەڭ ئۈنۈملۈك ئىككى خىل بىئولوگىيىلىك داۋالاشنىڭ 600 µl نى ھەر بىر لۆڭگە بەلبېغىنىڭ بىر ئۇچىغا سۈرۈڭ ، تەخمىنەن 1 × 1 × 3 سانتىمېتىر ئەتراپىدا ، قاراڭغۇدا 20 سېلسىيە گرادۇستا 24 سائەت قۇرۇڭ.لۆڭگىنىڭ ماكرو قۇرۇلمىسى سەۋەبىدىن ، بىر قىسىم فورمۇلا ئىسراپ بولدى ، شۇڭا ھۈجەيرىلەرنى قاچىلاش ئۈنۈمى% 100 بولمىدى.بۇ مەسىلىنى يېڭىش ئۈچۈن ، لوپا ئۈستىدىكى قۇرۇق تەييارلىقنىڭ ئېغىرلىقى بېكىتىلدى ۋە پايدىلىنىش قۇرۇق تەييارلىقى نورماللاشتى.لوفا ، كېچىكىش ۋە سېرتسىيىلىك ئوزۇقلۇق ماددىلىرىدىن تەركىب تاپقان ئابىئوتىك كونتروللارمۇ مۇشۇنىڭغا ئوخشاش تەييارلانغان.
يېرىم تۈركۈمدىكى CO2 قوبۇل قىلىش سىنىقى ئېلىپ بېرىش ئۈچۈن ، بىئوكومپوزىتسىيە (n = 3) نى 50 مىللىمېتىرلىق ئەينەك تۇرۇبىغا قويۇڭ ، بۇنداق بولغاندا بىئوكومپوزېتنىڭ بىر ئۇچى (بىيوكوكسىز) 5 مىللىلېتىر ئۆسۈش ۋاستىسى بىلەن ئۇچرىشىپ ، ئوزۇقلۇققا ئېرىشەلەيدۇ. قىل قان تومۇر ھەرىكىتى ئارقىلىق توشۇلىدۇ..بۇ بوتۇلكا دىئامېتىرى 20 مىللىمېتىر كېلىدىغان بۇتىل كاۋچۇك پىلە بىلەن پېچەتلەنگەن ۋە كۈمۈش ئاليۇمىن دوپپا بىلەن قىسىلغان.پېچەتلەنگەندىن كېيىن ،% 5 لىك CO2 / ھاۋانىڭ 45 مىللىلېتىرنى ئوكۇل قىلىپ ئوكۇلغا ئوكۇل قىلىپ ئۇرۇڭ.كونترول ئاسما (n = 3) نىڭ ھۈجەيرە زىچلىقى ئوزۇقلۇق ماددىدىكى بىئوكومپوزنىڭ ھۈجەيرە يۈكىگە باراۋەر ئىدى.سىناق 18 ± 2 سېلسىيە گرادۇستا ، فوتوئاپپارات 16: 8 ، فوتوئاپپارات 30.5 µmol m-2 s-1.باش بوشلۇقى ھەر ئىككى كۈندە بىر قېتىم گاز تارتىدىغان ئوكۇل بىلەن ئېلىۋېتىلىپ ، ئىنفىرا قىزىل نۇر سۈمۈرگۈچ GEOTech G100 بىلەن CO2 مېتىر بىلەن ئانالىز قىلىنىپ ، CO2 نىڭ سۈمۈرۈلۈش نىسبىتى ئېنىقلاندى.ئوخشاش مىقداردىكى CO2 گاز ئارىلاشمىسىنى قوشۇڭ.
% CO2 Fix تۆۋەندىكىدەك ھېسابلىنىدۇ:% CO2 Fix = 5% (v / v) -% CO2 (2 تەڭلىمىسى) نى يېزىڭ ، بۇ يەردە P = بېسىم ، V = ھەجىم ، T = تېمپېراتۇرا ۋە R = كۆڭۈلدىكىدەك تەبىئىي تۇراقلىق.
دوكلاتتا دېيىلىشىچە ، بىئولوگىيىلىك بولمىغان كونترول قىلىشتا سىئونوباكتېرىيە ۋە بىيو كومپوزىتسىيەنىڭ كونترول ئاسما جازانىڭ CO2 نىڭ قوبۇل قىلىنىش نىسبىتى نورماللاشقان.G بىيوماسسانىڭ ئىقتىدار بىرلىكى كىرئالغۇدا ھەرىكەتلەنمەيدىغان قۇرۇق بىئولوگىيىلىك ماددىدۇر.ئۇ ھۈجەيرە ئوڭشاشنىڭ ئالدى-كەينىدىكى لۆڭگە ئەۋرىشكىسىنى ئۆلچەش ئارقىلىق بەلگىلىنىدۇ.قۇرۇتۇشنىڭ ئالدى-كەينىدىكى تەييارلىقلارنى ئايرىم-ئايرىم ئۆلچەش ۋە ھۈجەيرە تەييارلىقىنىڭ زىچلىقىنى ھېسابلاش ئارقىلىق ھۈجەيرە يۈك ماسسىسى (بىيوماسسا تەڭ) نى ھېسابلاش.ھۈجەيرە تەييارلىقى ئوڭشاش جەريانىدا ئوخشاش دەپ قارىلىدۇ.
Minitab 18 ۋە Microsoft Excel RealStatistics قوشۇلغان ستاتىستىكىلىق ئانالىز ئۈچۈن ئىشلىتىلگەن.نورماللىق ئاندېرسون-دارلىڭ سىنىقىدىن پايدىلىنىپ سىناق قىلىندى ، لېۋېن سىنىقى ئارقىلىق پەرقنىڭ باراۋەرلىكى سىناق قىلىندى.بۇ پەرەزلەرنى قاندۇرىدىغان سانلىق مەلۇماتلار تۇكېينىڭ سىنىقى بىلەن ئىككى تەرەپلىمىلىك ئانالىز (ANOVA) نى قوش يۆنىلىشلىك ئانالىز قىلىش ئارقىلىق تەھلىل قىلىنغان.نورماللىق ۋە ئوخشاشلىق پەرقىگە ماس كەلمەيدىغان قوش يۆنىلىشلىك سانلىق مەلۇماتلار Shirer-Ray-Hara سىنىقىدىن كېيىن ، ئاندىن Mann-Whitney U سىنىقى ئارقىلىق ئانالىز قىلىنىپ ، داۋالاشنىڭ ئەھمىيىتى ئېنىقلاندى.ئومۇملاشتۇرۇلغان سىزىقلىق ئارىلاشما (GLM) مودېللار نورمال بولمىغان سانلىق مەلۇماتلارغا ئۈچ ئامىل بىلەن ئىشلىتىلگەن ، بۇ سانلىق مەلۇماتلار جونسون ئۆزگەرتىش ئارقىلىق ئۆزگەرتىلگەن.پېرسون مەھسۇلاتلىرىنىڭ پەيتلىك باغلىنىشى ئېلىپ بېرىلىپ ، تېكسانولنىڭ قويۇقلۇقى ، ئەينەكنىڭ ئۆتكۈنچى تېمپېراتۇرىسى ۋە كېچىكىپ زەھەرلىنىش ۋە يېپىشتۇرۇش سانلىق مەلۇماتلىرىنىڭ مۇناسىۋىتى باھالاندى.