當(dāng)前從活細(xì)胞中提取氫化酶非常困難，因此這方面的工業(yè)應(yīng)用還需要很長一段時(shí)間。RUB的這項(xiàng)研究在生物基氫氣生產(chǎn)方面取得了決定性成果。相關(guān)成果發(fā)表于《自然—化學(xué)生物學(xué)》雜志。
氫化酶在許多單細(xì)胞生物中對(duì)于維持能量平衡發(fā)揮著重要作用。對(duì)人類而言，它們可以幫助產(chǎn)生清潔能源載體——氫氣。因此，生物學(xué)家和化學(xué)家們多年來一直努力使這些酶及其化學(xué)合成能適合工業(yè)應(yīng)用，如經(jīng)濟(jì)實(shí)惠和環(huán)保的新型燃料電池材料等。
氫氣是燃料電池最理想的燃料，不僅純度高，而且在燃料電池汽車上可以直接供電池使用，不需要重整器和凈化器等復(fù)雜的附屬設(shè)備和裝置。以氫氣為燃料的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)比較簡單，燃料電池啟動(dòng)快、性能穩(wěn)定，對(duì)負(fù)荷變化的響應(yīng)快，基本上是“ 零污染” ，相對(duì)成本較低。
研究小組發(fā)現(xiàn)，被稱為鐵—鐵氫化酶的催化活性主要基于一個(gè)具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的活性中心，包含了鐵、一氧化碳和氰化物。為了跳過繁瑣又低效的氫化酶生產(chǎn)過程，化學(xué)家們已經(jīng)重新創(chuàng)建具有催化活性的酶成分。雖然構(gòu)建成功，但這個(gè)化學(xué)仿制品只產(chǎn)生少量氫氣。因此研究小組提出了在活體生物中提取氫化酶的優(yōu)化方法，該方法已刊登于2013年6月的《自然》雜志。
氫化酶的應(yīng)用前景廣闊，但要將其工業(yè)化生產(chǎn)還非常困難。在理想的條件下，一個(gè)氫化酶每秒可以產(chǎn)生9000個(gè)氫分子。大自然創(chuàng)造了一個(gè)在沒有任何貴金屬存在的情況下異?；钴S的催化劑。（郭湘整理）
氫化酶輔因子H-簇，由一個(gè)[4Fe-4S]簇和一個(gè)[2Fe]簇構(gòu)成。圖片來源：谷歌圖片
