אַקטיוו פאָטאָסינטהעטיק ביאָקאָמפּאָסיטעס זענען דעוועלאָפּעד צו פֿאַרבעסערן בייאַלאַדזשיקאַל טשאַד סיקוועסטריישאַן.

דאנק איר פֿאַר באזוכן Nature.com.איר נוצן אַ בלעטערער ווערסיע מיט לימיטעד CSS שטיצן.פֿאַר דער בעסטער דערפאַרונג, מיר רעקאָמענדירן אַז איר נוצן אַ דערהייַנטיקט בלעטערער (אָדער דיסייבאַל קאַמפּאַטאַבילאַטי מאָדע אין Internet Explorer).אין אַדישאַן, צו ענשור אָנגאָינג שטיצן, מיר ווייַזן דעם פּלאַץ אָן סטיילז און דזשאַוואַסקריפּט.
דיספּלייז אַ קעראַסעל פון דרייַ סליידז אין אַמאָל.ניצן די פריערדיקע און ווייַטער קנעפּלעך צו מאַך דורך דריי סליידז אין אַ צייט, אָדער נוצן די סליידער קנעפּלעך אין די סוף צו מאַך דורך דריי סליידז אין אַ צייט.
טשאַד כאַפּן און סטאָרידזש איז יקערדיק צו דערגרייכן די צילן פון די פּאַריז אַגרעעמענט.פאָטאָסינטעז איז נאַטור ס טעכנאָלאָגיע פֿאַר קאַפּטשערינג טשאַד.צייכענונג ינספּיראַציע פון ​​ליטשענס, מיר דעוועלאָפּעד אַ 3 ד סיאַנאָבאַקטעריאַ פאָטאָסינטהעטיק ביאָקאָמפּאָסיטע (ד"ה מימיקינג ליטשען) ניצן אַ אַקריליק לייטעקס פּאָלימער געווענדט צו אַ לאָאָפאַ שוואָם.די קורס פון CO2 אַפּטייק דורך די ביאָקאָמפּאָסיטע איז געווען 1.57 ± 0.08 ג CO2 ג-1 פון בייאַמאַס ד-1.די אַפּטייק קורס איז באזירט אויף טרוקן בייאַמאַס אין די אָנהייב פון דער עקספּערימענט און ינקלודז CO2 געניצט צו וואַקסן נייַ בייאַמאַס און CO2 קאַנטיינד אין סטאָרידזש קאַמפּאַונדז אַזאַ ווי קאַרבאָוכיידרייץ.די אַפּטייק ראַטעס זענען 14-20 מאל העכער ווי סלערי קאָנטראָל מיטלען און קען פּאַטענטשאַלי זיין סקיילד אַרויף צו כאַפּן 570 ט CO2 ה-1 בייאַמאַס פּער יאָר-1, עקוויוואַלענט צו 5.5-8.17 × 106 כעקטאַרז פון לאַנד נוצן, רימוווינג 8-12 GtCO2 CO2 פּער יאָר.אין קאַנטראַסט, וואַלד ביאָענערגי מיט טשאַד כאַפּן און סטאָרידזש איז 0.4-1.2 × 109 הכרמל.די ביאָקאָמפּאָסיטע פארבליבן פאַנגקשאַנאַל פֿאַר 12 וואָכן אָן נאָך נוטריאַנץ אָדער וואַסער, נאָך וואָס דער עקספּערימענט איז געווען טערמאַנייטיד.אין די מאַלטי-פאַסאַטיד טעקנאַלאַדזשיקאַל שטעלונג פון מענטשהייַט צו קאַמבאַט קלימאַט ענדערונג, ענדזשאַנירד און אָפּטימיזעד סיאַנאָבאַקטעריאַל ביאָקאָמפּאָסיטעס האָבן די פּאָטענציעל פֿאַר סאַסטיינאַבאַל און סקאַלאַבלע דיפּלוימאַנט צו פאַרגרעסערן CO2 באַזייַטיקונג בשעת רידוסינג לאָססעס פון וואַסער, נוטריאַנט און לאַנד נוצן.
קלימאַט ענדערונג איז אַ פאַקטיש סאַקאָנע צו גלאבאלע בייאָודייווערסאַטי, יקאָוסיסטאַם פעסטקייַט און מענטשן.צו פאַרמינערן די ערגסט יפעקץ, קאָואָרדאַנייטיד און גרויס-וואָג דעקאַרבוריזאַטיאָן מגילה זענען דארף, און, פון קורס, עטלעכע פאָרעם פון דירעקט באַזייַטיקונג פון אָראַנזשעריי גאַסאַז פון דער אַטמאָספער איז פארלאנגט.טראָץ די positive דעקאַרבאָניזאַטיאָן פון עלעקטרע דור 2,3, עס זענען דערווייַל קיין עקאָנאָמיקלי סאַסטיינאַבאַל טעקנאַלאַדזשיקאַל סאַלושאַנז צו רעדוצירן אַטמאַספעריק טשאַד דייאַקסייד (CO2) 4, כאָטש יושקע גאַז כאַפּן איז פּראַגרעסינג 5.אַנשטאָט סקאַלאַבלע און פּראַקטיש ינזשעניעריע סאַלושאַנז, מענטשן זאָל ווענדן צו נאַטירלעך ענדזשאַנירז פֿאַר טשאַד כאַפּן - פאָטאָסינטעטיק אָרגאַניזאַמז (פאָטאָטראָפיק אָרגאַניזאַמז).פאָטאָסינטעז איז נאַטור ס טשאַד סיקוועסטריישאַן טעכנאָלאָגיע, אָבער זייַן פיייקייט צו פאַרקערט אַנטהראָפּאָגעניק טשאַד ענריטשמענט אויף מינינגפאַל צייט וואָג איז פּראָבלעמאַטיש, ענזימעס זענען באַטלאָניש, און זייַן פיייקייט צו צעוויקלען אין צונעמען וואָג איז פּראָבלעמאַטיש.א פּאָטענציעל אַוועניו פֿאַר פאָטאָטראָפי איז אַפפאָרעסטיישאַן, וואָס שנייַדן ביימער פֿאַר ביאָענערגי מיט טשאַד כאַפּן און סטאָרידזש (BECCS) ווי אַ נעגאַטיוו ימישאַנז טעכנאָלאָגיע וואָס קענען העלפֿן רעדוצירן נעץ CO21 ימישאַנז.אָבער, צו דערגרייכן די פּאַריז אַגרעעמענט טעמפּעראַטור ציל פון 1.5 ° C ניצן BECCS ווי די הויפּט אופֿן וואָלט דאַרפן 0.4 צו 1.2 × 109 הכרמל, עקוויוואַלענט צו 25-75% פון די קראַנט גלאבאלע אַקער לאַנד6.אין אַדישאַן, די אַנסערטאַנטי פֿאַרבונדן מיט די גלאבאלע יפעקץ פון CO2 פערטאַליזיישאַן רופט אין קשיא די פּאָטענציעל קוילעלדיק עפעקטיווקייַט פון וואַלד פּלאַנטיישאַנז 7.אויב מיר וועלן דערגרייכן די טעמפּעראַטור טאַרגאַץ באַשטימט דורך די פּאַריז אַגרעעמענט, 100 סעקונדעס פון GtCO2 פון אָראַנזשעריי גאַסאַז (GGR) מוזן זיין אַוועקגענומען פון דער אַטמאָספער יעדער יאָר.די וק דעפּאַרטמענט פון פאָרשונג און כידעש לעצטנס מודיע פאַנדינג פֿאַר פינף GGR8 פּראַדזשעקס אַרייַנגערעכנט פּיטלאַנד פאַרוואַלטונג, ענכאַנסט שטיין וועדערינג, בוים פּלאַנטינג, ביאָטשאַר און דוירעסדיק קראַפּס צו קאָרמען די BECCS פּראָצעס.די קאָס פון רימוווינג מער ווי 130 מטקאָ 2 פון דער אַטמאָספער פּער יאָר זענען 10-100 $ / טקאָ 2, 0.2-8.1 מטקאָ 2 פּער יאָר פֿאַר פּיטלאַנד רעסטעריישאַן, 52-480 יו. , 0.4-30 וסד / יאָר.tCO2, 3.6 מטקאָ 2 / יאָר, 1% פאַרגרעסערן אין וואַלד שטח, 0.4-30 יו. עס. $ / טקאָ 2, 6-41 מטקאָ 2 / יאָר, ביאָטשאַר, 140-270 יו. עס. BECCS9.
א קאָמבינאַציע פון ​​​​די אַפּראָוטשיז קען פּאַטענטשאַלי דערגרייכן די 130 מט CO2 פּער יאָר ציל, אָבער די קאָס פון שטיין וועדערינג און BECCS זענען הויך, און ביאָטשאַר, כאָטש לעפיערעך ביליק און ניט-לאַנד-נוצן שייַכות, ריקווייערז פידז פֿאַר די ביאָטשאַר פּראָדוקציע פּראָצעס.אָפפערס דעם אַנטוויקלונג און נומער צו צעוויקלען אנדערע GGR טעקנאַלאַדזשיז.
אַנשטאָט צו זוכן סאַלושאַנז אויף לאַנד, איר זוכט פֿאַר וואַסער, ספּעציעל איין-סעלל פאָטאָטראָפס אַזאַ ווי מיקראָאַלדזשי און סיאַנאָבאַקטעריאַ10.אַלדזשי (אַרייַנגערעכנט סיאַנאָבאַקטעריאַ) כאַפּן בעערעך 50% פון די וועלט 'ס טשאַד דייאַקסייד, כאָטש זיי אַקאַונץ פֿאַר בלויז 1% פון די וועלט 'ס בייאַמאַס 11.סיאַנאָבאַקטעריאַ זענען נאַטור ס אָריגינעל ביאָגעאָ ענדזשאַנירז, ארויפלייגן דעם יסוד פֿאַר רעספּעראַטאָרי מאַטאַבאַליזאַם און די עוואָלוציע פון ​​מולטיסעללולאַר לעבן דורך אָקסיגעניק פאָטאָסינטעז12.דער געדאַנק פון ניצן סיאַנאָבאַקטעריאַ צו כאַפּן טשאַד איז נישט נייַ, אָבער ינאַווייטיוו מעטהאָדס פון גשמיות פּלייסמאַנט עפענען נייַ כערייזאַנז פֿאַר די אלטע אָרגאַניזאַמז.
אָפֿן פּאָנדס און פאָטאָביאָרעאַקטאָרס זענען פעליקייַט אַסעץ ווען ניצן מיקראָאַלדזשי און סיאַנאָבאַקטעריאַ פֿאַר ינדאַסטרי.די קולטור סיסטעמען נוצן אַ סאַספּענשאַן קולטור אין וואָס סעלז לאָזנ שווימען פרילי אין אַ וווּקס מיטל14;אָבער, פּאָנדס און פאָטאָביאָרעאַקטאָרס האָבן פילע דיסאַדוואַנטידזשיז אַזאַ ווי נעבעך קאָ 2 מאַסע אַריבערפירן, אינטענסיווע נוצן פון לאַנד און וואַסער, סאַסעפּטאַבילאַטי צו ביאָפאָולינג און הויך קאַנסטראַקשאַן און אָפּעראַציע קאָס15,16.ביאָפילם ביאָרעאַקטאָרס וואָס טאָן ניט נוצן סאַספּענשאַן קאַלטשערז זענען מער שפּאָרעוודיק אין טערמינען פון וואַסער און פּלאַץ, אָבער זענען אין ריזיקירן פון דעסיקקאַטיאָן שעדיקן, פּראָנע צו ביאָפילם דיטאַטשמאַנט (און דערפאר אָנווער פון אַקטיוו בייאַמאַס) און זענען גלייַך פּראָנע צו ביאָפאָולינג17.
ניו אַפּראָוטשיז זענען דארף צו פאַרגרעסערן די קורס פון CO2 אַפּטייק און אַדרעס די פראבלעמען וואָס באַגרענעצן סלערי און ביאָפילם רעאַקטאָרס.איינער אַזאַ צוגאַנג איז פאָטאָסינטהעטיק ביאָקאָמפּאָסיטעס ינספּייערד דורך ליטשענס.ליטשענס זענען אַ קאָמפּלעקס פון פונגי און פאָטאָביאָנץ (מייקראָואַלדזשיז און/אָדער סיאַנאָבאַקטעריאַ) וואָס דעקן בעערעך 12% פון די ערד שטח 18.די פונגי צושטעלן גשמיות שטיצן, שוץ און אַנגקערינג פון די פאָטאָביאָטיק סאַבסטרייט, וואָס אין קער צושטעלן די פאַנדזשיי טשאַד (ווי וידעפדיק פאָטאָסינטעטיק פּראָדוקטן).די פארגעלייגט ביאָקאָמפּאָסיטע איז אַ "ליטשען מימעטיק", אין וואָס אַ קאַנסאַנטרייטאַד באַפעלקערונג פון סיאַנאָבאַקטעריאַ איז ימאָובאַלייזד אין די פאָרעם פון אַ דין ביאָקאָאַטינג אויף אַ טרעגער סאַבסטרייט.אין אַדישאַן צו סעלז, די ביאָקאָאַטינג כּולל אַ פּאָלימער מאַטריץ וואָס קענען פאַרבייַטן דעם פונגוס.וואַסער-באזירט פּאָלימער עמולסיאָנס אָדער "לאַטעקסעס" זענען בילכער ווייַל זיי זענען בייאָוקאַמפּאַטאַבאַל, דוראַבאַל, ביליק, גרינג צו שעפּן און קאמערשעל בנימצא 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26.
די פיקסיישאַן פון סעלז מיט לייטעקס פּאָלימערס איז זייער ינפלואַנסט דורך דער זאַץ פון די לייטעקס און דער פּראָצעס פון פילם פאָרמירונג.עמולסיאָן פּאַלימעראַזיישאַן איז אַ כעטעראַדזשיניאַס פּראָצעס געניצט צו פּראָדוצירן סינטעטיש גומע, קלעפּיק קאָוטינגז, סילאַנץ, באַטאָנען אַדאַטיווז, פּאַפּיר און טעקסטיל קאָוטינגז און לייטעקס פּיינץ27.עס האט אַ נומער פון אַדוואַנטידזשיז איבער אנדערע פּאַלימעראַזיישאַן מעטהאָדס, אַזאַ ווי הויך אָפּרוף קורס און מאָנאָמער קאַנווערזשאַן עפעקטיווקייַט, ווי געזונט ווי יז פון פּראָדוקט קאָנטראָל27,28.די ברירה פון מאַנאַמערז דעפּענדס אויף די געוואלט פּראָפּערטיעס פון די ריזאַלטינג פּאָלימער פילם, און פֿאַר געמישט מאַנאַמער סיסטעמען (ד"ה קאָופּאָלימעריזיישאַנז), די פּראָפּערטיעס פון די פּאָלימער קענען זיין פארענדערט דורך סאַלעקטינג פאַרשידענע ריישיאָוז פון מאַנאַמערז וואָס פאָרעם די ריזאַלטינג פּאָלימער מאַטעריאַל.בוטיל אַקרילאַטע און סטירענע זענען צווישן די מערסט פּראָסט אַקריליק לייטעקס מאַנאַמערז און זענען געניצט דאָ.אין אַדישאַן, קאָאַלעססינג אגענטן (למשל טעקסאַנאָל) זענען אָפט געניצט צו העכערן מונדיר פילם פאָרמירונג, ווו זיי קענען טוישן די פּראָפּערטיעס פון די פּאָלימער לייטעקס צו פּראָדוצירן אַ שטאַרק און "קוענדיק" (קאָאַלעססינג) קאָוטינג.אין אונדזער ערשט דערווייַז-פון-באַגריף לערנען, אַ הויך ייבערפלאַך געגנט, הויך פּאָראָסיטי 3 ד ביאָקאָמפּאָסיטע איז געווען פאַבריקייטיד ניצן אַ געשעפט לייטעקס פאַרב געווענדט צו אַ לאָאָפאַ שוואָם.נאָך לאַנג און קעסיידערדיק מאַניפּיאַליישאַנז (אַכט וואָכן), די ביאָקאָמפּאָסיטע געוויזן לימיטעד פיייקייט צו ריטיין סיאַנאָבאַקטעריאַ אויף די לאָאָפאַה סקאַפאַלד ווייַל צעל גראָוט וויקאַנד די סטראַקטשעראַל אָרנטלעכקייַט פון די לייטעקס.אין דעם קראַנט לערנען, מיר אַימעד צו אַנטוויקלען אַ סעריע פון ​​אַקריליק לייטעקס פּאָלימערס פון באַוווסט כעמיע פֿאַר קעסיידערדיק נוצן אין טשאַד כאַפּן אַפּלאַקיישאַנז אָן סאַקראַפייסינג פּאָלימער דערנידעריקונג.אין טאן אַזוי, מיר האָבן דעמאַנסטרייטיד די פיייקייט צו שאַפֿן ליטשען-ווי פּאָלימער מאַטריץ עלעמענטן וואָס צושטעלן ימפּרוווד בייאַלאַדזשיקאַל פאָרשטעלונג און באטייטיק געוואקסן מעטשאַניקאַל ילאַסטיסאַטי קאַמפּערד מיט פּראָווען ביאָקאָמפּאָסיטעס.ווייַטער אַפּטאַמאַזיישאַן וועט פאַרגיכערן די אַפּטייק פון ביאָקאָמפּאָסיטעס פֿאַר טשאַד כאַפּן, ספּעציעל ווען קאַמביינד מיט סיאַנאָבאַקטעריאַ מעטאַבאַליקלי מאַדאַפייד צו פאַרבעסערן CO2 סיקוואַסטריישאַן.
נייַן לייטעקס מיט דריי פּאָלימער פאָרמיוליישאַנז (ה = "שווער", ען = "נאָרמאַל", ד = "ווייך") און דריי טייפּס פון טעקסאַנאָל (0, 4, 12% וו / וו) זענען טעסטעד פֿאַר טאַקסיסאַטי און שפּאַנונג קאָראַליישאַן.קלעפּיק.פון צוויי סיאַנאָבאַקטעריאַ.לייטעקס טיפּ באטייטיק ינפלואַנסט S. elongatus PCC 7942 (שירער-Ray-Hare פּרובירן, לייטעקס: DF=2, H=23.157, P=<0.001) און CCAP 1479/1A (צוויי-וועג אַנאָוואַ, לייטעקס: DF=2, F = 103.93, פּ = <0.001) (פיגורע 1 אַ).די קאַנסאַנטריישאַן פון טעקסאַנאָל האט נישט באטייטיק ווירקן די וווּקס פון S. elongatus PCC 7942, בלויז N-לייטעקס איז געווען ניט-טאַקסיק (Fig. 1 אַ), און 0 N און 4 N מיינטיינד וווּקס פון 26% און 35%, ריספּעקטיוולי (Mann- וויטני ו, 0 ן קעגן 4 ן: וו = 13.50, פּ = 0.245; 0 ן קעגן קאָנטראָל: וו = 25.0, פּ = 0.061; 4 ן קעגן קאָנטראָל: וו = 25.0, פּ = 0.061) און 12 ן מיינטיינד וווּקס פאַרגלייַכלעך צו בייאַלאַדזשיקאַל קאָנטראָל (מאַנן-וויטני אוניווערסיטעט, 12 ן ווס קאָנטראָל: וו = 17.0, פּ = 0.885).פֿאַר S. elongatus CCAP 1479/1A, ביידע לייטעקס געמיש און טעקסאַנאָל קאַנסאַנטריישאַן זענען וויכטיק סיבות, און אַ באַטייטיק ינטעראַקשאַן איז באמערקט צווישן די צוויי (צוויי-וועג ANOVA, לייטעקס: DF=2, F=103.93, P=<0.001, Texanol : DF=2, F=5.96, P=0.01, לאַטעקס*טעקאַנאָל: DF=4, F=3.41, P=0.03).0 ן און אַלע "ווייך" לייטעקסעס פּראָמאָטעד גראָוט (Fig. 1 אַ).עס איז אַ טענדענץ צו פֿאַרבעסערן וווּקס מיט דיקריסינג סטירענע זאַץ.
טאַקסיסאַטי און אַדכיזשאַן טעסטינג פון סיאַנאָבאַקטעריאַ (Sinechococcus elongatus PCC 7942 און CCAP 1479/1A) צו לייטעקס פאָרמיוליישאַנז, שייכות מיט גלאז יבערגאַנג טעמפּעראַטור (טג) און באַשלוס מאַטריץ באזירט אויף טאַקסיסאַטי און אַדכיזשאַן דאַטן.(אַ) טאַקסיסאַטי טעסטינג איז דורכגעקאָכט מיט באַזונדער פּלאַץ פון פּראָצענט וווּקס פון סיאַנאָבאַקטעריאַ נאָרמאַלייזד צו קאָנטראָלירן סאַספּענשאַן קאַלטשערז.טרעאַטמענץ אנגעצייכנט מיט * זענען באטייטיק אַנדערש פון קאָנטראָלס.(ב) סיאַנאָבאַקטעריאַ גראָוט דאַטן קעגן טג לייטעקס (מיטן ± סד; n = 3).(c) די קיומיאַלאַטיוו נומער פון סיאַנאָבאַקטעריאַ באפרייט פון די בייאָוקאָמפּאָסיטע אַדכיזשאַן פּרובירן.(ד) אַדכיזשאַן דאַטן קעגן טג פון די לייטעקס (מין ± סטדעוו; n = 3).E דיסיזשאַן מאַטריץ באזירט אויף טאַקסיסאַטי און אַדכיזשאַן דאַטן.די פאַרהעלטעניש פון סטירענע צו בוטיל אַקרילאַטע איז 1: 3 פֿאַר "שווער" (ה) לייטעקס, 1: 1 פֿאַר "נאָרמאַל" (N) און 3: 1 פֿאַר "ווייך" (S).די פריערדיקע נומערן אין די לייטעקס קאָד שטימען צו די אינהאַלט פון טעקסאַנאָל.
אין רובֿ קאַסעס, צעל ווייאַבילאַטי דיקריסט מיט ינקריסינג טעקסאַנאָל קאַנסאַנטריישאַן, אָבער עס איז קיין באַטייַטיק קאָראַליישאַן פֿאַר קיין פון די סטריינז (CCAP 1479/1A: DF = 25, ר = -0.208, P = 0.299; PCC 7942: DF = 25, ר = – 0.127, פּ = 0.527).אויף פ.1ב ווייזט די שייכות צווישן צעל גראָוט און גלאז יבערגאַנג טעמפּעראַטור (טג).עס איז אַ שטאַרק נעגאַטיוו קאָראַליישאַן צווישן טעקסאַנאָל קאַנסאַנטריישאַן און טג וואַלועס (ה-לייטעקס: DF=7, r=-0.989, P=<0.001; N-לייטעקס: DF=7, r=-0.964, P=<0.001 ס-לייטעקס: DF=7, ר=-0.946, פּ=<0.001).די דאַטן געוויזן אַז די אָפּטימאַל טג פֿאַר גראָוט פון S. elongatus PCC 7942 איז געווען אַרום 17 °C (פיגורע 1ב), בשעת S. elongatus CCAP 1479/1A פייווערד טג אונטער 0 °C (פיגורע 1ב).בלויז S. elongatus CCAP 1479/1A האט אַ שטאַרק נעגאַטיוו קאָראַליישאַן צווישן טג און טאַקסיסאַטי דאַטן (DF=25, ר=-0.857, פּ=<0.001).
אַלע לייטעקסעס האָבן גוט אַדכיזשאַן קירבות, און קיינער פון זיי רעלעאַסעד מער ווי 1% פון סעלז נאָך 72 ה (Fig. 1c).עס איז געווען קיין באַטייַטיק חילוק צווישן די לייטעקסעס פון די צוויי סטריינז פון S. elongatus (PCC 7942: Scheirer-Ray-Hara test, Latex*Texanol, DF=4, H=0.903; P=0.924; CCAP 1479/1A: Scheirer- Ray טעסט).- האָז פּרובירן, לייטעקס*טעקאַנאָל, DF=4, ה=3.277, פּ=0.513).ווען די קאַנסאַנטריישאַן פון טעקסאַנאָל ינקריסיז, מער סעלז זענען באפרייט (פיגורע 1 ק).קאַמפּערד צו S. elongatus PCC 7942 (DF = 25, ר = -0.660, פּ = <0.001) (פיגורע 1 ד).דערצו, עס איז געווען קיין סטאַטיסטיש שייכות צווישן טג און צעל אַדכיזשאַן פון די צוויי סטריינז (פּקק 7942: דף = 25, ר = 0.301, פּ = 0.127; קקאַפּ 1479/1 אַ: דף = 25, ר = 0.287, פּ = 0.147).
פֿאַר ביידע סטריינז, "שווער" לייטעקס פּאָלימערס זענען יניפעקטיוו.אין קאַנטראַסט, 4N און 12N האָבן דורכגעקאָכט בעסטער קעגן S. elongatus PCC 7942, בשעת 4S און 12S דורכגעקאָכט בעסטער קעגן CCAP 1479/1A (Fig. 1e), כאָטש עס איז קלאר פּלאַץ פֿאַר ווייַטער אַפּטאַמאַזיישאַן פון די פּאָלימער מאַטריץ.די פּאָלימערס האָבן שוין געניצט אין האַלב-באַטש נעץ CO2 אַפּטייק טעסץ.
פאָטאָפיזיאָלאָגי איז געווען מאָניטאָרעד פֿאַר 7 טעג ניצן סעלז סוספּענדעד אין אַ ייקוויאַס לייטעקס זאַץ.אין אַלגעמיין, ביידע די קלאָר פאָטאָסינטעז קורס (PS) און די מאַקסימום PSII קוואַנטום טראָגן (Fv / Fm) פאַרמינערן מיט צייט, אָבער די פאַרקלענערן איז אַניוואַן און עטלעכע פּס דאַטאַסעץ ווייַזן אַ בייפאַסיק ענטפער, סאַגדזשעסטינג אַ פּאַרטיייש ענטפער, כאָטש פאַקטיש-צייט אָפּזוך קירצער פּס טעטיקייט (פיג. 2 אַ און 3 ב).די בייפאַסיק Fv / Fm ענטפער איז געווען ווייניקער פּראַנאַונסט (פיגורעס 2b און 3b).
(אַ) קלאָר פאָטאָסינטעז קורס (PS) און (ב) מאַקסימום פּסיי קוואַנטום טראָגן (Fv / Fm) פון Synechococcus elongatus PCC 7942 אין ענטפער צו לייטעקס פאָרמיוליישאַנז קאַמפּערד מיט קאָנטראָל סאַספּענשאַן קאַלטשערז.די פאַרהעלטעניש פון סטירענע צו בוטיל אַקרילאַטע איז 1: 3 פֿאַר "שווער" (ה) לייטעקס, 1: 1 פֿאַר "נאָרמאַל" (N) און 3: 1 פֿאַר "ווייך" (S).די פריערדיקע נומערן אין די לייטעקס קאָד שטימען צו די אינהאַלט פון טעקסאַנאָל.(מיטן ± נאָרמאַל דיווייישאַן; N = 3).
(אַ) קלאָר פאָטאָסינטהעסיס קורס (פּס) און (ב) מאַקסימום פּסיי קוואַנטום טראָגן (פוו / פם) פון Synechococcus elongatus CCAP 1479/1A אין ענטפער צו לייטעקס פאָרמיוליישאַנז קאַמפּערד מיט קאָנטראָל סאַספּענשאַן קאַלטשערז.די פאַרהעלטעניש פון סטירענע צו בוטיל אַקרילאַטע איז 1: 3 פֿאַר "שווער" (ה) לייטעקס, 1: 1 פֿאַר "נאָרמאַל" (N) און 3: 1 פֿאַר "ווייך" (S).די פריערדיקע נומערן אין די לייטעקס קאָד שטימען צו די אינהאַלט פון טעקסאַנאָל.(מיטן ± נאָרמאַל דיווייישאַן; N = 3).
פֿאַר S. elongatus PCC 7942, לייטעקס זאַץ און טעקסאַנאָל קאַנסאַנטריישאַן האט נישט ווירקן פּס איבער צייַט (גלם, לייטעקס * טעקסאַנאָל * צייט, דף = 28, F = 1.49, פּ = 0.07), כאָטש זאַץ איז געווען אַ וויכטיק פאַקטאָר (גלם)., לייטעקס * צייט, דף = 14, F = 3.14, פּ = <0.001) (פיגורע 2אַ).עס איז געווען קיין באַטייַטיק ווירקונג פון טעקסאַנאָל קאַנסאַנטריישאַן איבער צייַט (גלם, טעקסאַנאָל * צייט, דף = 14, F = 1.63, פּ = 0.078).עס איז געווען אַ באַטייטיק ינטעראַקשאַן אַפעקטינג Fv / Fm (גלם, לייטעקס * טעקסאַנאָל * צייט, DF = 28, F = 4.54, פּ = <0.001).די ינטעראַקשאַן צווישן לייטעקס פאָרמיוליישאַן און טעקסאַנאָל קאַנסאַנטריישאַן האט אַ באַטייטיק ווירקונג אויף פוו / פם (גלם, לייטעקס * טעקסאַנאָל, דף = 4, F = 180.42, פּ = <0.001).יעדער פּאַראַמעטער אויך אַפעקץ Fv/Fm איבער צייט (גלם, לייטעקס*צייט, DF=14, F=9.91, פּ=<0.001 און טעקסאַנאָל* צייט, DF=14, F=10.71, פּ=<0.001).לייטעקס 12H מיינטיינד די לאָואַסט דורכשניטלעך PS און Fv/Fm וואַלועס (Fig. 2b), וואָס ינדיקייץ אַז דעם פּאָלימער איז מער טאַקסיק.
PS פון S. elongatus CCAP 1479/1A איז געווען באטייטיק אַנדערש (גלם, לייטעקס * טעקסאַנאָל * צייט, דף = 28, F = 2.75, פּ = <0.001), מיט לייטעקס זאַץ אלא ווי טעקסאַנאָל קאַנסאַנטריישאַן (גלם, לייטעקס * צייט, דף =14, F=6.38, P=<0.001, GLM, Texanol* צייט, DF=14, F=1.26, P=0.239)."ווייך" פּאָלימערס 0S און 4S האלטן אַ ביסל העכער לעוועלס פון פּס פאָרשטעלונג ווי קאָנטראָל סאַספּענשאַנז (Mann-Whitney U, 0S קעגן קאָנטראָלס, W = 686.0, P = 0.044, 4S קעגן קאָנטראָלס, W = 713, P = 0.01) און מיינטיינד אַ פארבעסערט פוו./ פם (פיגורע 3 אַ) ווייזט מער עפעקטיוו אַריבערפירן צו פאָטאָסיסטעם וו.פֿאַר Fv / Fm וואַלועס פון CCAP 1479/1A סעלז, עס איז געווען אַ באַטייטיק לייטעקס חילוק איבער צייט (GLM, Latex * Texanol * Time, DF = 28, F = 6.00, P = <0.001) (פיגורע 3 ב).).
אויף פ.4 ווייזט די דורכשניטלעך פּס און פוו / פם איבער אַ 7-טאָג צייט ווי אַ פונקציע פון ​​צעל גראָוט פֿאַר יעדער שפּאַנונג.S. elongatus PCC 7942 האט נישט האָבן אַ קלאָר מוסטער (Fig. 4a און B), אָבער, CCAP 1479/1A געוויזן אַ פּעראַבאַליק שייכות צווישן PS (Fig. 4c) און Fv/Fm (Fig. 4d) וואַלועס ריישיאָוז פון סטירענע און בוטיל אַקרילאַטע וואַקסן מיט טוישן.
באַציונג צווישן וווּקס און פאָטאָפיסיאָלאָגי פון סינעטאָקאָקקוס לאָנגום אויף לייטעקס פּרעפּעריישאַנז.(אַ) טאַקסיסאַטי דאַטן פּלאַטיד קעגן קלאָר פאָטאָסינטהעטיק קורס (פּס), (ב) מאַקסימום פּסיי קוואַנטום טראָגן (פוו / פם) פון פּקק 7942. c טאַקסיסאַטי דאַטן פּלאַטיד קעגן פּס און די פוו / פם קקאַפּ 1479/1אַ.די פאַרהעלטעניש פון סטירענע צו בוטיל אַקרילאַטע איז 1: 3 פֿאַר "שווער" (ה) לייטעקס, 1: 1 פֿאַר "נאָרמאַל" (N) און 3: 1 פֿאַר "ווייך" (S).די פריערדיקע נומערן אין די לייטעקס קאָד שטימען צו די אינהאַלט פון טעקסאַנאָל.(מיטן ± נאָרמאַל דיווייישאַן; N = 3).
די ביאָקאָמפּאָסיטע PCC 7942 האט אַ לימיטעד ווירקונג אויף צעל ריטענשאַן מיט באַטייַטיק צעל ליטשינג בעשאַס די ערשטער פיר וואָכן (פיגורע 5).נאָך דער ערשט פאַסע פון ​​CO2 אַפּטייק, סעלז פאַרפעסטיקט מיט 12 N לייטעקס אנגעהויבן צו מעלדונג CO2, און דעם מוסטער פּערסיסטיד צווישן טעג 4 און 14 (Fig. 5b).די דאַטן זענען קאָנסיסטענט מיט אַבזערוויישאַנז פון פּיגמענט דיסקאַלעריישאַן.נעץ CO2 אַפּטייק סטאַרטעד ווידער פֿון טאָג 18. טראָץ צעל מעלדונג (Fig. 5 אַ), די PCC 7942 12 N ביאָקאָמפּאָסיטע נאָך אַקיומיאַלייטיד מער CO2 ווי די קאָנטראָל סאַספּענשאַן איבער 28 טעג, כאָטש אַ ביסל (Mann-Whitney U-test, W = 2275.5; פּ = 0.066).די קורס פון אַבזאָרפּשאַן פון CO2 דורך לייטעקס 12 ן און 4 ן איז 0.51 ± 0.34 און 1.18 ± 0.29 ג CO2 ג-1 פון בייאַמאַס ד-1.עס איז געווען אַ סטאַטיסטיש באַטייטיק חילוק צווישן באַהאַנדלונג און צייט לעוועלס (Chairer-Ray-Hare טעסט, באַהאַנדלונג: DF=2, H=70.62, P=<0.001 צייט: DF=13, H=23.63, P=0.034), אָבער איז נישט געווען.עס איז געווען אַ באַטייַטיק שייכות צווישן באַהאַנדלונג און צייט (טשערער-Ray-Har טעסט, צייט * באַהאַנדלונג: DF=26, H=8.70, P=0.999).
האַלב-פּעקל CO2 אַפּטייק טעסץ אויף Synechococcus elongatus PCC 7942 ביאָקאָמפּאָסיטעס ניצן 4N און 12N לייטעקס.(אַ) בילדער ווייַזן צעל מעלדונג און פּיגמענט דיסקאַלעריישאַן, ווי געזונט ווי SEM בילדער פון די ביאָקאָמפּאָסיטע איידער און נאָך טעסטינג.ווייַס דאַטיד שורות אָנווייַזן די זייטלעך פון צעל דעפּאַזישאַן אויף די ביאָקאָמפּאָסיטע.(ב) קיומיאַלאַטיוו נעץ CO2 אַפּטייק איבער אַ פיר-וואָך צייט."נאָרמאַל" (ען) לייטעקס האט אַ פאַרהעלטעניש פון סטירענע צו בוטיל אַקרילאַטע פון ​​1: 1.די פריערדיקע נומערן אין די לייטעקס קאָד שטימען צו די אינהאַלט פון טעקסאַנאָל.(מיטן ± נאָרמאַל דיווייישאַן; N = 3).
צעל ריטענשאַן איז באטייטיק ימפּרוווד פֿאַר שפּאַנונג קקאַפּ 1479/1 אַ מיט 4 ס און 12 ס, כאָטש די פּיגמענט סלאָולי פארענדערט קאָליר איבער צייַט (Fig. 6 אַ).Biocomposite CCAP 1479/1A אַבזאָרבז קאָ2 פֿאַר אַ גאַנץ 84 טעג (12 וואָכן) אָן נאָך נוטרישאַנאַל ביילאגעס.סעם אַנאַליסיס (פיגורע 6אַ) באשטעטיקט די וויזשאַוואַל אָבסערוואַציע פון ​​קליין צעל דיטאַטשמאַנט.טכילעס, די סעלז זענען געווען ינקאָוזד אין אַ לייטעקס קאָוטינג וואָס מיינטיינד זייַן אָרנטלעכקייַט טראָץ צעל וווּקס.די CO2 אַפּטייק קורס איז געווען באטייטיק העכער ווי די קאָנטראָל גרופּע (Scheirer-Ray-Har טעסט, באַהאַנדלונג: DF=2; H=240.59; P=<0.001, צייט: DF=42; H=112; P=<0.001) ( פיג. 6 ב).די 12S ביאָקאָמפּאָסיטע אַטשיווד די העכסטן CO2 אַפּטייק (1.57 ± 0.08 ג CO2 g-1 בייאַמאַס פּער טאָג), בשעת די 4S לייטעקס איז געווען 1.13 ± 0.41 ג CO2 g-1 בייאַמאַס פּער טאָג, אָבער זיי זענען נישט באטייטיק אַנדערש (Mann-Whitney U. טעסט, וו = 1507.50; פּ = 0.07) און קיין באַטייטיק ינטעראַקשאַן צווישן באַהאַנדלונג און צייט (שירער-ריי-האַראַ פּרובירן, צייט * באַהאַנדלונג: דף = 82; ה = 10.37; פּ = 1.000).
האַלב פּלאַץ CO2 אַפּטייק טעסטינג מיט Synechococcus elongatus CCAP 1479/1A ביאָקאָמפּאָסיטעס מיט 4N און 12N לייטעקס.(אַ) בילדער ווייַזן צעל מעלדונג און פּיגמענט דיסקאַלעריישאַן, ווי געזונט ווי SEM בילדער פון די ביאָקאָמפּאָסיטע איידער און נאָך טעסטינג.ווייַס דאַטיד שורות אָנווייַזן די זייטלעך פון צעל דעפּאַזישאַן אויף די ביאָקאָמפּאָסיטע.(ב) קיומיאַלאַטיוו נעץ CO2 אַפּטייק איבער די צוועלף-וואָך צייט."ווייך" (S) לייטעקס האט אַ פאַרהעלטעניש פון סטירענע צו בוטיל אַקרילאַטע פון ​​1: 1.די פריערדיקע נומערן אין די לייטעקס קאָד שטימען צו די אינהאַלט פון טעקסאַנאָל.(מיטן ± נאָרמאַל דיווייישאַן; N = 3).
S. elongatus PCC 7942 (Shirer-Ray-Har טעסט, צייט * באַהאַנדלונג: DF=4, H=3.243, P=0.518) אָדער ביאָקאָמפּאָסיטע S. elongatus CCAP 1479/1A (צוויי-אַנאָוואַ, צייט * באַהאַנדלונג: DF=8 , F = 1.79, פּ = 0.119) (Fig. S4).Biocomposite PCC 7942 האט די העכסטן קאַרבאָוכיידרייט אינהאַלט אין וואָך 2 (4 N = 59.4 ± 22.5 ווט%, 12 N = 67.9 ± 3.3 ווט%), בשעת די קאָנטראָל סאַספּענשאַן האט העכסטן קאַרבאָוכיידרייט אינהאַלט אין וואָך 4 ווען (קאָנטראָל = 59.6 ± 2.84% וו/וו).די גאַנץ קאַרבאָוכיידרייט אינהאַלט פון די CCAP 1479/1A ביאָקאָמפּאָסיטע איז געווען פאַרגלייַכלעך צו די קאָנטראָל סאַספּענשאַן אַחוץ אין די אָנהייב פון די פּראָצעס, מיט עטלעכע ענדערונגען אין די 12S לייטעקס אין וואָך 4. די העכסטן וואַלועס פֿאַר די ביאָקאָמפּאָסיטע זענען 51.9 ± 9.6 ווט% פֿאַר 4 ס און 77.1 ± 17.0 ווט% פֿאַר 12 ס.
מיר שטעלן זיך צו באַווייַזן די פּלאַן פּאַסאַבילאַטיז פֿאַר ימפּרוווינג די סטראַקטשעראַל אָרנטלעכקייַט פון דין פילם לייטעקס פּאָלימער קאָאַטינגס ווי אַ וויכטיק קאָמפּאָנענט פון די ליטשען מימיק ביאָקאָמפּאָסיטע באַגריף אָן סאַקראַפייסינג ביאָקאָמפּאַטיביליטי אָדער פאָרשטעלונג.טאַקע, אויב די סטראַקטשעראַל טשאַלאַנדזשיז פֿאַרבונדן מיט צעל וווּקס זענען באַקומען, מיר דערוואַרטן באַטייטיק פאָרשטעלונג ימפּרווומאַנץ איבער אונדזער יקספּערמענאַל ביאָקאָמפּאָסיטעס, וואָס זענען שוין פאַרגלייַכלעך מיט אנדערע סיאַנאָבאַקטעריאַ און מיקראָאַלדזשי טשאַד כאַפּן סיסטעמען.
קאָאַטינגס מוזן זיין ניט-טאַקסיק, דוראַבאַל, שטיצן לאַנג-טערמין צעל אַדכיזשאַן און מוזן זיין פּאָרעז צו העכערן עפעקטיוו CO2 מאַסע אַריבערפירן און אָ2 דעגאַססינג.לייטעקס-טיפּ אַקריליק פּאָלימערס זענען גרינג צו צוגרייטן און זענען וויידלי געניצט אין די פאַרב, טעקסטיל און קלעפּיק ינדאַסטריז30.מיר קאַמביינד סיאַנאָבאַקטעריאַ מיט אַ וואַסער-באזירט אַקריליק לייטעקס פּאָלימער ימאַלשאַן פּאַלימערייזד מיט אַ ספּעציפיש פאַרהעלטעניש פון סטירענע/בוטיל אַקרילאַטע פּאַרטיקאַלז און פאַרשידן קאַנסאַנטריישאַנז פון טעקסאַנאָל.סטירענע און בוטיל אַקרילאַטע זענען אויסדערוויילט צו קענען צו קאָנטראָלירן די גשמיות פּראָפּערטיעס, ספּעציעל די ילאַסטיסאַטי און קאָואַלעסאַנס עפעקטיווקייַט פון די קאָוטינג (קריטיש פֿאַר אַ שטאַרק און העכסט קלעפּיק קאָוטינג), אַלאַוינג די סינטעז פון "שווער" און "ווייך" פּאַרטאַקאַל אַגגרעגאַץ.טאַקסיסאַטי דאַטן פֿאָרשלאָגן אַז "שווער" לייטעקס מיט אַ הויך סטירענע אינהאַלט איז נישט קאַנדוסיוו צו די ניצל פון סיאַנאָבאַקטעריאַ.ניט ענלעך בוטיל אַקרילאַטע, סטירענע איז גערעכנט ווי טאַקסיק צו אַלדזשי 32,33.סיאַנאָבאַקטעריאַ סטריינז ריאַקטאַד גאַנץ אַנדערש צו לייטעקס, און די אָפּטימום גלאז יבערגאַנג טעמפּעראַטור (Tg) איז געווען באשלאסן פֿאַר S. elongatus PCC 7942, בשעת S. elongatus CCAP 1479/1A געוויזן אַ נעגאַטיוו לינעאַר שייכות מיט טג.
די דריינג טעמפּעראַטור אַפעקץ די פיייקייַט צו פאָרעם אַ קעסיידערדיק מונדיר לייטעקס פילם.אויב די דריינג טעמפּעראַטור איז אונטער די מינימום פילם פאָרמינג טעמפּעראַטור (MFFT), די פּאָלימער לייטעקס פּאַרטיקאַלז וועט נישט גאָר קאָואַלעסס, ריזאַלטינג אין אַדכיזשאַן בלויז אין די פּאַרטאַקאַל צובינד.די ריזאַלטינג פילמס האָבן נעבעך אַדכיזשאַן און מעטשאַניקאַל שטאַרקייַט און קען אפילו זיין אין פּודער פאָרעם29.MFFT איז ענג שייַכות צו טג, וואָס קענען זיין קאַנטראָולד דורך מאָנאָמער זאַץ און די אַדישאַן פון קאָואַלעסענץ אַזאַ ווי טעקסאַנאָל.טג דיטערמאַנז פילע פון ​​די גשמיות פּראָפּערטיעס פון די ריזאַלטינג קאָוטינג, וואָס קען זיין אין אַ גומע אָדער גלאַסי שטאַט 34.לויט די פלאָרי-פאָקס יקווייזשאַן35, טג דעפּענדס אויף די טיפּ פון מאָנאָמער און די קאָרעוו פּראָצענט זאַץ.די אַדישאַן פון קאָואַלעסאַנט קענען נידעריקער די MFFT דורך ינטערמיטאַנט סאַפּרעשאַן פון די טג פון די לייטעקס פּאַרטיקאַלז, וואָס אַלאַוז פילם פאָרמירונג אין נידעריקער טעמפּעראַטורעס, אָבער נאָך פארמען אַ שווער און שטאַרק קאָוטינג ווייַל די קאָואַלעסאַנט סלאָולי יוואַפּערייץ איבער צייַט אָדער איז יקסטראַקטיד 36 .
ינקרעאַסינג די קאַנסאַנטריישאַן פון טעקסאַנאָל פּראַמאָוץ פילם פאָרמירונג דורך סאָפאַנינג די פּאָלימער פּאַרטיקאַלז (רידוסינג טג) רעכט צו אַבזאָרפּשאַן דורך די פּאַרטיקאַלז בעשאַס דרייינג, דערמיט ינקריסינג די שטאַרקייַט פון די קאָוכיסיוו פילם און צעל אַדכיזשאַן.ווייַל די ביאָקאָמפּאָסיטע איז דאַר ביי אַמביאַנט טעמפּעראַטור (~ 18-20 ° C), די טג (30 צו 55 ° C) פון די "שווער" לייטעקס איז העכער ווי די דרייינג טעמפּעראַטור, טייַטש אַז פּאַרטאַקאַל קאָואַלעסאַנס קען נישט זיין אָפּטימאַל, ריזאַלטינג אין ב פילמס וואָס בלייבן וויטריאָוס, נעבעך מעטשאַניקאַל און קלעפּיק פּראָפּערטיעס, לימיטעד ילאַסטיסאַטי און דיפיוזיוויטי30 לעסאָף פירן צו אַ גרעסערע צעל אָנווער.פילם פאָרמירונג פון "נאָרמאַל" און "ווייך" פּאָלימערס אַקערז ביי אָדער אונטער די טג פון די פּאָלימער פילם, און פילם פאָרמירונג איז ימפּרוווד דורך ימפּרוווד קאָואַלעסאַנס, ריזאַלטינג אין קעסיידערדיק פּאָלימער פילמס מיט ימפּרוווד מעטשאַניקאַל, קאָוכיסיוו און קלעפּיק פּראָפּערטיעס.די ריזאַלטינג פילם וועט בלייַבן גומע בעשאַס קאָ 2 כאַפּן יקספּעראַמאַנץ רעכט צו זיין טג איז נאָענט צו ("נאָרמאַל" צונויפגיסן: 12 צו 20 ºC) אָדער פיל נידעריקער ("ווייך" צונויפגיסן: -21 צו -13 ºC) צו אַמביאַנט טעמפּעראַטור 30 ."שווער" לייטעקס (3.4 צו 2.9 קגף מם-1) איז דריי מאָל האַרדער ווי "נאָרמאַל" לייטעקס (1.0 צו 0.9 קגף מם-1).די כאַרדנאַס פון "ווייך" לייטעקסיז קענען ניט זיין געמאסטן דורך מיקראָהאַרדנעסס רעכט צו זייער יבעריק גומע און קלעפּיק אין צימער טעמפּעראַטור.ייבערפלאַך אָפּצאָל קענען אויך ווירקן אַדכיזשאַן קירבות, אָבער מער דאַטן זענען דארף צו צושטעלן מינינגפאַל אינפֿאָרמאַציע.אָבער, אַלע לייטעקסאַז יפעקטיוולי ריטיינד די סעלז, ריליסינג ווייניקער ווי 1%.
די פּראָודאַקטיוויטי פון פאָטאָסינטהעסיס דיקריסאַז איבער צייַט.ויסשטעלן צו פּאַליסטיירין פירט צו מעמבראַנע דיסראַפּשאַן און אָקסידאַטיווע דרוק 38,39,40,41.די Fv / Fm וואַלועס פון S. elongatus CCAP 1479/1A יקספּאָוזד צו 0S און 4S זענען כּמעט צוויי מאָל ווי הויך קאַמפּערד מיט די סאַספּענשאַן קאָנטראָל, וואָס איז אין גוט העסקעם מיט די CO2 אַפּטייק קורס פון די 4S ביאָקאָמפּאָסיטע, ווי געזונט ווי מיט די סאַספּענשאַן קאָנטראָל. נידעריקער מיינען פּס וואַלועס.וואַלועס.העכער Fv / Fm וואַלועס אָנווייַזן אַז עלעקטראָן אַריבערפירן צו PSII קען צושטעלן מער Photons42, וואָס קען רעזולטאַט אין העכער CO2 פיקסיישאַן רייץ.אָבער, עס זאָל זיין באמערקט אַז פאָטאָפיזיאַלאַדזשיקאַל דאַטן זענען באקומען פון סעלז סוספּענדעד אין ייקוויאַס לייטעקס סאַלושאַנז און קען נישט דאַווקע זיין גלייך פאַרגלייַכלעך מיט דערוואַקסן ביאָקאָמפּאָסיטעס.
אויב לייטעקס קריייץ אַ שלאַבאַן צו ליכט און / אָדער גאַז וועקסל ריזאַלטינג אין ליכט און CO2 ריסטריקשאַן, דאָס קען פאַרשאַפן סעליאַלער דרוק און רעדוצירן פאָרשטעלונג, און אויב עס אַפעקץ אָ2 מעלדונג, פאָטאָרעספּיראַטיאָן 39.די ליכט טראַנסמיסיע פון ​​די געהיילט קאָאַטינגס איז געווען עוואַלואַטעד: "שווער" לייטעקס געוויזן אַ קליין פאַרקלענערן אין ליכט טראַנסמיסיע צווישן 440 און 480 נם (צוטיילן ימפּרוווד דורך ינקריסינג די קאַנסאַנטריישאַן פון טעקסאַנאָל רעכט צו ימפּרוווד פילם קאָואַלעסאַנס), בשעת "ווייך" און "רעגולער". "לייטעקס געוויזן אַ קליין פאַרקלענערן אין ליכט טראַנסמיסיע.ווייזט קיין באמערקט אָנווער פון אָנווער.די אַסאַסאַז, ווי געזונט ווי אַלע ינגקיוביישאַנז, זענען דורכגעקאָכט ביי נידעריק ליכט ינטענסיטי (30.5 μmol m-2 s-1), אַזוי קיין פאָטאָסינטעטיש אַקטיוו ראַדיאַציע רעכט צו דער פּאָלימער מאַטריץ וועט זיין קאַמפּאַנסייטאַד און קען אפילו זיין נוציק אין פּרעווענטינג פאָטאָינהיביטיאָן.אין דאַמידזשינג ליכט ינטענסיטיעס.
Biocomposite CCAP 1479/1A פאַנגקשאַנד בעשאַס די 84 טעג פון טעסטינג, אָן נוטריאַנט ויסקער אָדער באַטייטיק אָנווער פון בייאַמאַס, וואָס איז אַ שליסל אָביעקטיוו פון דעם לערנען.צעל דיפּיגמאַנטיישאַן קען זיין פֿאַרבונדן מיט אַ פּראָצעס פון טשלאָראָסיס אין ענטפער צו ניטראָגען הונגער צו דערגרייכן לאַנג-טערמין ניצל (רעסטינג שטאַט), וואָס קען העלפן סעלז נעמענ זיכ ווידער וווּקס נאָך גענוג ניטראָגען אַקיומיאַליישאַן איז אַטשיווד.די SEM בילדער באשטעטיקט אַז די סעלז פארבליבן ין דער קאָוטינג טראָץ צעל אָפּטייל, דעמאַנסטרייטינג די ילאַסטיסאַטי פון די "ווייך" לייטעקס און אַזוי ווייַזן אַ קלאָר מייַלע איבער די יקספּערמענאַל ווערסיע."ווייך" לייטעקס כּולל וועגן 70% בוטיל אַקרילאַטע (דורך וואָג), וואָס איז פיל העכער ווי די סטייטיד קאַנסאַנטריישאַן פֿאַר אַ פלעקסאַבאַל קאָוטינג נאָך דרייינג44.
די נעץ אַפּטייק פון CO2 איז געווען באטייטיק העכער ווי אַז פון די קאָנטראָל סאַספּענשאַן (14-20 און 3-8 מאל העכער פֿאַר S. elongatus CCAP 1479/1A און PCC 7942, ריספּעקטיוולי).ביז אַהער, מיר געוויינט אַ CO2 מאַסע אַריבערפירן מאָדעל צו ווייַזן אַז דער הויפּט שאָפער פון הויך CO2 אַפּטייק איז אַ שאַרף CO2 קאַנסאַנטריישאַן גראַדיענט אויף די ייבערפלאַך פון די ביאָקאָמפּאָסיטע 31 און אַז בייאָוקאָמפּאָסיטע פאָרשטעלונג קענען זיין לימיטעד דורך קעגנשטעל צו מאַסע אַריבערפירן.דעם פּראָבלעם קענען זיין באַקומען דורך ינקאָרפּערייטינג ניט-טאַקסיק, ניט-פילם-פאָרמינג ינגרידיאַנץ אין די לייטעקס צו פאַרגרעסערן די פּאָראָסיטי און לעדוירעס פון די קאָוטינג26, אָבער צעל ריטענשאַן קען זיין קאַמפּראַמייזד ווייַל די סטראַטעגיע וועט ינעוואַטאַבלי רעזולטאַט אין אַ שוואַך פילם20.דער כעמישער זאַץ קענען זיין געביטן בעשאַס פּאַלימעראַזיישאַן צו פאַרגרעסערן פּאָראָסיטי, וואָס איז דער בעסטער אָפּציע, ספּעציעל אין טערמינען פון ינדאַסטריאַל פּראָדוקציע און סקאַלאַביליטי45.
די פאָרשטעלונג פון די נייַ ביאָקאָמפּאָסיטע קאַמפּערד מיט לעצטע שטודיום מיט ביאָקאָמפּאָסיטעס פון מיקראָאַלדזשי און סיאַנאָבאַקטעריאַ געוויזן אַדוואַנטידזשיז אין אַדזשאַסטינג די צעל לאָודינג קורס (טאַבלע 1) 21,46 און מיט מער אַנאַליסיס צייט (84 טעג קעגן 15 שעה 46 און 3 וואָכן 21).
די וואָלומעטריק אינהאַלט פון קאַרבאָוכיידרייץ אין סעלז קאַמפּערז פייווערד מיט אנדערע שטודיום 47, 48, 49, 50 ניצן סיאַנאָבאַקטעריאַ און איז געניצט ווי אַ פּאָטענציעל קריטעריע פֿאַר טשאַד כאַפּן און יוטאַלאַזיישאַן / אָפּזוך אַפּלאַקיישאַנז, אַזאַ ווי פֿאַר BECCS פערמאַנטיישאַן פּראַסעסאַז 49, 51 אָדער פֿאַר די פּראָדוקציע פון ​​בייאָודאַגריידאַבאַל. ביאָפּלאַסטיקס52.ווי אַ טייל פון דער סייכל פֿאַר דעם לערנען, מיר יבערנעמען אַז אַפאָרעסטיישאַן, אפילו באַטראַכט אין די BECCS נעגאַטיוו ימישאַנז באַגריף, איז נישט אַ פּאַנאַסיאַ פֿאַר קלימאַט ענדערונג און קאַנסומז אַ אַלאַרמינג טיילן פון די וועלט 'ס אַקער לאַנד 6.ווי אַ געדאַנק עקספּערימענט, עס איז געווען עסטימאַטעד אַז צווישן 640 און 950 GtCO2 וואָלט דאַרפֿן צו זיין אַוועקגענומען פון דער אַטמאָספער דורך 2100 צו באַגרענעצן די גלאבאלע טעמפּעראַטור העכערונג צו 1.5 ° C53 (וועגן 8 צו 12 GtCO2 פּער יאָר).דערגרייכן דעם מיט אַ בעסער פּערפאָרמינג ביאָקאָמפּאָסיטע (574.08 ± 30.19 ט CO2 ה-1 בייאַמאַס פּער יאָר-1) וואָלט דאַרפן אַ באַנד יקספּאַנשאַן פון 5.5 × 1010 צו 8.2 × 1010 מ 3 (מיט פאַרגלייַכלעך פאָטאָסינטעטיק עפעקטיווקייַט), מיט 196 צו 2.92 ביליאָן ליטער. פּאָלימער.אַסומינג אַז 1 מ 3 פון ביאָקאָמפּאָסיטעס אַקיאַפּייז 1 מ 2 פון לאַנד שטח, די שטח פארלאנגט צו אַרייַנציען די ציל יערלעך גאַנץ CO2 וועט זיין צווישן 5.5 און 8.17 מיליאָן כעקטאַרז, וואָס איז עקוויוואַלענט צו 0.18-0.27% פון פּאַסיק פֿאַר די לעבן פון די לענדער אין די לאַנד. טראַפּיקס, און רעדוצירן די לאַנד שטח.נויט פֿאַר BECCS דורך 98-99%.עס זאָל זיין אנגעוויזן אַז די טעאָרעטיש כאַפּן פאַרהעלטעניש איז באזירט אויף די CO2 אַבזאָרפּשאַן רעקאָרדעד אין נידעריק ליכט.ווי באַלד ווי די ביאָקאָמפּאָסיטע איז יקספּאָוזד צו מער טיף נאַטירלעך ליכט, די קורס פון CO2 אַפּטייק ינקריסיז, ווייַטער רידוסינג לאַנד רעקווירעמענץ און טיפּינג די וואָג ווייַטער צו די ביאָקאָמפּאָסיטע באַגריף.אָבער, די ימפּלאַמענטיישאַן מוזן זיין ביי די עקוואַטאָר פֿאַר קעסיידערדיק באַקלייט ינטענסיטי און געדויער.
די גלאבאלע ווירקונג פון CO2 פערטאַליזיישאַן, ד"ה די פאַרגרעסערן אין וועדזשאַטיישאַן פּראָודאַקטיוואַטי געפֿירט דורך אַ געוואקסן CO2 אַוויילאַבילאַטי, איז דיקריסט אין רובֿ לאַנד געביטן, מיסטאָמע רעכט צו ענדערונגען אין די הויפּט באָדן נוטריאַנץ (N און P) און וואַסער רעסורסן7.דעם מיטל אַז ערדישע פאָטאָסינטהעסיס קען נישט פירן צו אַ פאַרגרעסערן אין CO2 אַפּטייק, טראָץ עלעוואַטעד CO2 קאַנסאַנטריישאַנז אין די לופט.אין דעם קאָנטעקסט, ערד-באזירט קלימאַט ענדערונג מיטיגיישאַן סטראַטעגיעס אַזאַ ווי BECCS זענען אפילו ווייניקער מסתּמא צו זיין געראָטן.אויב די גלאבאלע דערשיינונג איז באשטעטיקט, אונדזער ליטשען-ינספּייערד ביאָקאָמפּאָסיטע קען זיין אַ שליסל אַסעט, און יבערמאַכן איין-סעלעד וואַסער פאָטאָסינטעטיק מייקראָובז אין "ערד אגענטן."רובֿ ערדישע געוויקסן פאַרריכטן CO2 דורך C3 פאָטאָסינטהעסיס, בשעת C4 געוויקסן זענען מער גינציק צו וואָרמער, דרייער כאַבאַץ און זענען מער עפעקטיוו אין העכער קאָ254 פּאַרטיייש פּרעשערז.סיאַנאָבאַקטעריאַ פאָרשלאָגן אַן אָלטערנאַטיוו וואָס קען אָפסעט די אַלאַרמינג פֿאָרויסזאָגן פון רידוסט טשאַד דייאַקסייד ויסשטעלן אין C3 געוויקסן.סיאַנאָבאַקטעריאַ האָבן באַקומען פאָטאָרעספּעראַטאָרי לימיטיישאַנז דורך דעוועלאָפּינג אַן עפעקטיוו טשאַד ענריטשמענט מעקאַניזאַם אין וואָס העכער פּאַרטיייש פּרעשערז פון CO2 זענען דערלאנגט און מיינטיינד דורך ריבולאָסע-1,5-ביספאָספאַטע קאַרבאָקסילאַסע / אָקסיגענאַסע (RuBisCo) אין קאַרבאָקסיסאָמעס אַרום.אויב די פּראָדוקציע פון ​​סיאַנאָבאַקטעריאַל ביאָקאָמפּאָסיטעס קענען זיין געוואקסן, דאָס קען ווערן אַ וויכטיק וואָפן פֿאַר מענטשהייַט אין דעם קאַמף קעגן קלימאַט ענדערונג.
ביאָקאָמפּאָסיטעס (ליטשען מימיקס) פאָרשלאָגן קלאָר אַדוואַנטידזשיז איבער קאַנווענשאַנאַל מיקראָאַלדזשי און סיאַנאָבאַקטעריאַ סאַספּענשאַן קאַלטשערז, פּראַוויידינג העכער CO2 אַפּטייק ראַטעס, מינאַמייזינג פאַרפּעסטיקונג ריסקס און פּראַמאַסינג קאַמפּעטיטיוו CO2 אַוווידיד.קאָס באטייטיק רעדוצירן די נוצן פון לאַנד, וואַסער און נוטריאַנץ56.די לערנען דעמאַנסטרייץ די פיזאַבילאַטי פון דעוועלאָפּינג און מאַנופאַקטורינג אַ הויך-פאָרשטעלונג ביאָקאָמפּאַטיבלע לייטעקס וואָס, ווען קאַמביינד מיט אַ לאָאָפאַ שוואָם ווי אַ קאַנדידאַט סאַבסטרייט, קענען צושטעלן עפעקטיוו און עפעקטיוו CO2 אַפּטייק איבער חדשים פון כירורגיע בשעת בעכעסקעם צעל אָנווער צו אַ מינימום.ביאָקאָמפּאָסיטעס קען טהעאָרעטיקאַללי כאַפּן בעערעך 570 ט CO2 ה-1 פון בייאַמאַס פּער יאָר און קען זיין מער וויכטיק ווי BECCS פאָרעסטאַטיאָן סטראַטעגיעס אין אונדזער ענטפער צו קלימאַט ענדערונג.מיט ווייַטער אַפּטאַמאַזיישאַן פון די פּאָלימער זאַץ, טעסטינג מיט העכער ליכט ינטענסיטיז און קאַמביינד מיט פּראָטים מעטאַבאַליק ינזשעניעריע, נאַטור ס אָריגינעל ביאָגעאָ ענדזשאַנירז קענען ווידער קומען צו ראַטעווען.
אַקריליק לייטעקס פּאָלימערס זענען צוגעגרייט מיט אַ געמיש פון סטירענע מאָנאָמערז, בוטיל אַקרילאַטע און אַקריליק זויער, און די ף איז אַדזשאַסטיד צו 7 מיט 0.1 ם סאָדיום כיידראַקסייד (טיש 2).סטירענע און בוטיל אַקרילאַטע מאַכן די פאַרנעם פון די פּאָלימער קייטן, בשעת אַקריליק זויער העלפּס האַלטן די לייטעקס פּאַרטיקאַלז אין סאַספּענשאַן57.די סטראַקטשעראַל פּראָפּערטיעס פון לייטעקס זענען באשלאסן דורך די גלאז יבערגאַנג טעמפּעראַטור (טג), וואָס איז קאַנטראָולד דורך טשאַנגינג די פאַרהעלטעניש פון סטירענע און בוטיל אַקרילאַטע, וואָס גיט "שווער" און "ווייך" פּראָפּערטיעס, ריספּעקטיוולי58.א טיפּיש אַקריליק לייטעקס פּאָלימער איז 50:50 סטירענע: בוטיל אַקרילאַטע 30, אַזוי אין דעם לערנען לייטעקס מיט דעם פאַרהעלטעניש איז ריפערד צו ווי "נאָרמאַל" לייטעקס, און לייטעקס מיט אַ העכער סטירענע אינהאַלט איז ריפערד צו ווי אַ לייטעקס מיט אַ נידעריקער סטירענע אינהאַלט. .גערופן "ווייך" ווי "שווער".
א ערשטיק ימאַלשאַן איז געווען צוגעגרייט מיט דיסטילד וואַסער (174 ג), סאָדיום בייקאַרבאָנאַטע (0.5 ג) און Rhodapex Ab/20 סורפאַקטאַנט (30.92 ג) (סאָלווייַ) צו סטייבאַלייז די 30 מאָנאָמער דראַפּלאַץ.ניצן אַ גלאז שפּריץ (וויסנשאפטלעכע גלאַס אינזשעניריע) מיט אַ שפּריץ פּאָמפּע, אַ צווייטיק אַליקוואָט מיט סטירענע, בוטיל אַקרילאַטע און אַקריליק זויער ליסטעד אין טאַבלע 2 איז צוגעגעבן דראָפּווייז אין אַ קורס פון 100 מל ה-1 צו די ערשטיק ימאַלשאַן איבער 4 שעה (קאָלע) -פּאַלמער, בארג ווערנאָן, יללינאָיס).צוגרייטן אַ לייזונג פון פּאַלימעראַזיישאַן ינישיייטער 59 ניצן דהאָ און אַמאָוניאַם פּערסאַלפייט (100 מל, 3% וו / וו).
קאָך די לייזונג מיט דהאָ (206 ג), סאָדיום בייקאַרבאָנאַטע (1 ג) און Rhodapex Ab/20 (4.42 ג) ניצן אַ אָוווערכעד סטירער (Heidolph Hei-TORQUE ווערט 100) מיט אַ ומבאַפלעקט שטאָל פּראָפּעלער און היץ צו 82 ° C אין אַ וואַסער. וואַסער דזשאַקיטיד שיף אין אַ VWR Scientific 1137P העאַטעד וואַסער וואַנע.א רעדוקציע לייזונג פון מאָנאָמער (28.21 ג) און ינישיייטער (20.60 ג) איז צוגעגעבן דראָפּווייז צו די דזשאַקיטיד שיף און סטערד פֿאַר 20 מינוט.קראַפטיק מישן די רוען מאָנאָמער (150 מל ה-1) און ינישיייטער (27 מל ה-1) סאַלושאַנז צו האַלטן די פּאַרטיקאַלז אין סאַספּענשאַן ביז זיי זענען מוסיף צו די וואַסער רעקל איבער 5 שעה מיט 10 מל סירינגז און 100 מל ריספּעקטיוולי אין אַ קאַנטיינער. .געענדיקט מיט אַ שפּריץ פּאָמפּע.די סטירער גיכקייַט איז געוואקסן רעכט צו דער פאַרגרעסערן אין סלערי באַנד צו ענשור סלערי ריטענשאַן.נאָך אַדינג די ינישיייטער און די ימאַלשאַן, דער אָפּרוף טעמפּעראַטור איז אויפגעשטאנען צו 85 ° C, סטערד געזונט ביי 450 רפּם פֿאַר 30 מינוט, דעמאָלט קולד צו 65 ° C.נאָך קאָאָלינג, צוויי דיספּלייסמאַנט סאַלושאַנז זענען צוגעגעבן צו די לייטעקס: טערט-בוטיל כיידראָופּעראַקסייד (ה-בהפּ) (70% אין וואַסער) (5 ג, 14% דורך וואָג) און יסאָאַסקאָרביק זויער (5 ג, 10% דורך וואָג)..לייג t-BHP קאַפּ דורך קאַפּ און לאָזן פֿאַר 20 מינוט.עריטהאָרביק זויער איז געווען צוגעגעבן אין אַ קורס פון 4 מל / ה פון אַ 10 מל שפּריץ מיט אַ שפּריץ פּאָמפּע.די לייטעקס לייזונג איז דעמאָלט קולד צו צימער טעמפּעראַטור און אַדזשאַסטיד צו ף 7 מיט 0.1 ם סאָדיום כיידראַקסייד.
2,2,4-טרימעטהיל-1,3-פּענטאַנעדיאָל מאָנאָיסאָבוטיראַטע (טעקסאַנאָל) - נידעריק טאַקסיסאַטי בייאָודאַגריידאַבאַל קאָאַלעסאַנט פֿאַר לייטעקס פּיינץ 37,60 - איז צוגעגעבן מיט אַ שפּריץ און פּאָמפּע אין דריי וואַליומז (0, 4, 12% וו / וו) ווי קאָאַלעססינג אַגענט פֿאַר לייטעקס געמיש צו פאַסילאַטייט פילם פאָרמירונג בעשאַס דרייינג 37.די לייטעקס סאָלידס פּראָצענט איז באשלאסן דורך פּלייסינג 100 μל פון יעדער פּאָלימער אין פאַר-וויידזשד אַלומינום שטער קאַפּס און דריינג אין אַ ויוון בייַ 100 ° C פֿאַר 24 שעה.
פֿאַר ליכט טראַנסמיסיע, יעדער לייטעקס געמיש איז געווען געווענדט צו אַ מיקראָסקאָפּ רוק מיט אַ ומבאַפלעקט שטאָל קאַפּ קוב קאַלאַברייטיד צו פּראָדוצירן 100 μם פילמס און דאַר ביי 20 ° C פֿאַר 48 שעה.ליכט טראַנסמיסיע (פאָוקיסט אויף פאָטאָסינטהעטיקלי אַקטיוו ראַדיאַציע, λ 400-700 נם) איז געמאסטן אויף אַן ILT950 ספּעקטריליגהט ספּעקטראָראַדיאָמעטער מיט אַ סענסער אין אַ ווייַטקייט פון 35 סענטימעטער פון אַ 30 וו פלורעסאַנט לאָמפּ (Sylvania Luxline Plus, n = 6) - ווו די ליכט מקור איז סיאַנאָבאַקטעריאַ און אָרגאַניזאַמז קאָמפּאָסיטע מאַטעריאַלס זענען אפגעהיט.SpectrILight III ווייכווארג ווערסיע 3.5 איז געניצט צו רעקאָרדירן ילומאַנאַנס און טראַנסמיסיע אין די λ 400-700 nm61 קייט.אַלע סאַמפּאַלז זענען געשטעלט אויף שפּיץ פון די סענסער, און ונקאָאַטעד גלאז סליידז זענען געניצט ווי קאָנטראָלס.
לייטעקס סאַמפּאַלז זענען צוגעגעבן צו אַ סיליקאָנע באַקינג שיסל און ערלויבט צו טרוקן פֿאַר 24 שעה איידער זיי זענען טעסטעד פֿאַר כאַרדנאַס.שטעלן די דאַר לייטעקס מוסטער אויף אַ שטאָל היטל אונטער אַ קס 10 מיקראָסקאָפּ.נאָך פאָוקיסינג, די סאַמפּאַלז זענען עוואַלואַטעד אויף אַ Buehler Micromet II מיקראָהאַרדנעסס טעסטער.דער מוסטער איז געווען אונטערטעניק צו אַ קראַפט פון 100 צו 200 גראַמז און די מאַסע צייט איז געווען באַשטימט צו 7 סעקונדעס צו מאַכן אַ דימענט דענט אין די מוסטער.די דרוק איז אַנאַלייזד מיט אַ Bruker Alicona × 10 מיקראָסקאָפּ אָביעקטיוו מיט נאָך פאָרעם מעזשערמאַנט ווייכווארג.די וויקקערס כאַרדנאַס פאָרמולע (עקוואַטיאָן 1) איז געניצט צו רעכענען די כאַרדנאַס פון יעדער לייטעקס, ווו HV איז די וויקקערס נומער, F איז די געווענדט קראַפט, און ד איז די דורכשניטלעך פון די ינדענט דייאַגאַנאַלז קאַלקיאַלייטיד פון די הייך און ברייט פון די לייטעקס.ינדענט ווערט."ווייך" לייטעקס קענען ניט זיין געמאסטן רעכט צו אַדכיזשאַן און אויסשטרעקן בעשאַס די ינדענטיישאַן פּרובירן.
צו באַשטימען די גלאז יבערגאַנג טעמפּעראַטור (טג) פון די לייטעקס זאַץ, פּאָלימער סאַמפּאַלז זענען געשטעלט אין סיליקאַ געל קיילים, דאַר פֿאַר 24 שעה, ווייד צו 0.005 ג, און געשטעלט אין מוסטער קיילים.די שיסל איז קאַפּט און געשטעלט אין אַ דיפערענטשאַל סקאַנינג קאָלאָרימעטער (PerkinElmer DSC 8500, Intercooler II, Pyris דאַטן אַנאַליסיס ווייכווארג) 62.די היץ לויפן אופֿן איז געניצט צו שטעלן רעפֿערענץ טעפּלעך און מוסטער טעפּלעך אין דער זעלביקער ויוון מיט אַ געבויט-אין טעמפּעראַטור זאָנד צו מעסטן די טעמפּעראַטור.א גאַנץ פון צוויי ראַמפּס זענען געניצט צו שאַפֿן אַ קאָנסיסטענט ויסבייג.דער מוסטער אופֿן איז ריפּיטידלי געוואקסן פון -20 ° C צו 180 ° C אין אַ קורס פון 20 ° C פּער מינוט.יעדער אָנהייב און סוף פונט איז סטאָרד פֿאַר 1 מינוט צו רעכענען די טעמפּעראַטור אָפּשטיי.
צו אָפּשאַצן די פיייקייט פון די ביאָקאָמפּאָסיטע צו אַרייַנציען CO2, סאַמפּאַלז זענען צוגעגרייט און טעסטעד אין די זעלבע וועג ווי אין אונדזער פריערדיקן לערנען31.די דאַר און אַוטאָקלאַוועד וואַשקלאָט איז שנייַדן אין סטריפּס פון בעערעך 1 × 1 × 5 סענטימעטער און ווייד.צולייגן 600 μל פון די צוויי מערסט עפעקטיוו ביאָקאָאַטינגס פון יעדער סיאַנאָבאַקטעריאַ שפּאַנונג צו איין סוף פון יעדער לאָאָפאַה פּאַס, קאַווערינג בעערעך 1 × 1 × 3 סענטימעטער, און טרוקן אין דער פינצטער בייַ 20 ° C פֿאַר 24 שעה.רעכט צו דער מאַקראָפּאָראָוס סטרוקטור פון די לאָאָפאַה, עטלעכע פון ​​די פאָרמולע איז געווען ווייסטאַד, אַזוי צעל לאָודינג עפעקטיווקייַט איז נישט 100%.צו באַקומען דעם פּראָבלעם, די וואָג פון די טרוקן צוגרייטונג אויף די לאָאָפאַה איז באשלאסן און נאָרמאַלייזד צו דער רעפֿערענץ טרוקן צוגרייטונג.אַביאָטיק קאָנטראָלס קאַנסיסטינג פון לאָאָפאַה, לייטעקס און סטערילע נוטריאַנט מיטל זענען צוגעגרייט אין אַ ענלעך וועג.
צו דורכפירן אַ האַלב-פּעקל CO2 אַפּטייק פּרובירן, שטעלן די ביאָקאָמפּאָסיטע (n = 3) אין אַ 50 מל גלאז רער אַזוי אַז איין עק פון די ביאָקאָמפּאָסיטע (אָן די ביאָקאָאַטינג) איז אין קאָנטאַקט מיט 5 מל פון וווּקס מיטל, אַלאַוינג די נוטריאַנט צו זיין טראַנספּאָרטאַד דורך קאַפּאַלערי קאַמף..די פלאַש איז געחתמעט מיט אַ בוטיל גומע קאָריק מיט אַ דיאַמעטער פון 20 מם און קרימפּט מיט אַ זילבערן אַלומינום היטל.אַמאָל געחתמעט, אַרייַנשפּריצן 45 מל פון 5% CO2 / לופט מיט אַ סטערילע נאָדל אַטאַטשט צו אַ גאַז-ענג שפּריץ.די צעל געדיכטקייַט פון די קאָנטראָל סאַספּענשאַן (n = 3) איז געווען עקוויוואַלענט צו די צעל מאַסע פון ​​די ביאָקאָמפּאָסיטע אין די נוטריאַנט מיטל.די טעסץ זענען דורכגעקאָכט ביי 18 ± 2 °C מיט אַ פאָטאָפּעריאָד פון 16:8 און אַ פאָטאָפּעריאָד פון 30.5 μmol m-2 s-1.קאָפּ פּלאַץ איז אַוועקגענומען יעדער צוויי טעג מיט אַ גאַז-ענג שפּריץ און אַנאַלייזד מיט אַ CO2 מעטער מיט ינפרערעד אַבזאָרפּשאַן GEOTech G100 צו באַשטימען דעם פּראָצענט פון CO2 אַבזאָרבד.לייג אַ גלייַך באַנד פון CO2 גאַז געמיש.
% CO2 Fix איז קאַלקיאַלייטיד ווי גייט: % CO2 Fix = 5% (v/v) - שרייַבן %CO2 (יקווייזשאַן 2) ווו פּ = דרוק, V = באַנד, ט = טעמפּעראַטור, און R = ידעאַל גאַז קעסיידערדיק.
רעפּאָרטעד CO2 אַפּטייק ראַטעס פֿאַר קאָנטראָל סאַספּענשאַנז פון סיאַנאָבאַקטעריאַ און ביאָקאָמפּאָסיטעס זענען נאָרמאַלייזד צו ניט-ביאַלאַדזשיקאַל קאָנטראָלס.די פאַנגקשאַנאַל אַפּאַראַט פון ג בייאַמאַס איז די סומע פון ​​​​טרוקן בייאַמאַס ימאָובאַלייזד אויף די וואַשקלאָט.עס איז באשלאסן דורך ווייינג לאָאָפאַה סאַמפּאַלז איידער און נאָך צעל פיקסיישאַן.אַקאַונטינג פֿאַר צעל מאַסע מאַסע (ביאַמאַס עקוויוואַלענט) דורך ינדיווידזשואַלי ווייינג די פּרעפּעריישאַנז איידער און נאָך דרייינג און דורך קאַלקיאַלייטינג די געדיכטקייַט פון די צעל צוגרייטונג (יקווייזשאַן 3).צעל פּרעפּעריישאַנז זענען אנגענומען צו זיין כאָומאַדזשיניאַס בעשאַס פיקסיישאַן.
מיניטאַב 18 און מיקראָסאָפט עקססעל מיט די RealStatistics אַדישאַן זענען געניצט פֿאַר סטאַטיסטיש אַנאַליסיס.נאָרמאַליטי איז טעסטעד מיט די אַנדערסאָן-דאַרלינג פּרובירן, און יקוואַלאַטי פון דיפעראַנסיז איז טעסטעד מיט די Levene פּרובירן.דאַטן סאַטיספייינג די אַסאַמפּשאַנז זענען אַנאַלייזד מיט צוויי-וועג אַנאַליסיס פון וועריאַנס (ANOVA) מיט Tukey ס פּראָבע ווי פּאָסט-האָק אַנאַליסיס.צוויי-וועג דאַטן וואָס האָבן נישט טרעפן די אַסאַמפּשאַנז פון נאָרמאַליטי און גלייַך וועריאַנס זענען אַנאַלייזד מיט די Shirer-Ray-Hara טעסט און דערנאָך די Mann-Whitney U-טעסט צו באַשליסן די באַטייַט צווישן טריטמאַנץ.גענעראַליזעד לינעאַר געמישט (GLM) מאָדעלס זענען געניצט פֿאַר ניט-נאָרמאַל דאַטן מיט דריי סיבות, ווו די דאַטן זענען פארוואנדלען מיט די Johnson Transform63.מאָמענט קאָראַליישאַנז פון Pearson פּראָדוקטן זענען דורכגעקאָכט צו אָפּשאַצן די שייכות צווישן טעקסאַנאָל קאַנסאַנטריישאַן, גלאז יבערגאַנג טעמפּעראַטור, און לייטעקס טאַקסיסאַטי און אַדכיזשאַן דאַטן.