Укрощение яда: Спасение растений от цианида с помощью углекислого газа

Команда канадских и финских ученых обнаружила цианоформиат — простой, нестабильный ион, участвующий в процессе созревания плодов, который ускользал от обнаружения десятилетиями. Их результаты показывают, что окружающая среда сильно влияет на стабильность цианоформиата. Это позволяет CO₂ обезвреживать токсичные свойства цианида в плодах, а понимание факторов, управляющих нестабильностью цианоформиата, имеет более широкое значение для разработки низкоэнергетических систем улавливания и высвобождения CO₂.

Впервые ученым удалось выделить неуловимый анион цианоформиата (NCCO₂⁻) и охарактеризовать его структуру с помощью кристаллографии и вычислительной химии. Результаты двухлетнего исследования под руководством доктора Джейсона Клайбёрна из Университета Сент-Мэри (Галифакс, Канада) и доктора Хейкки М. Туононена из Университета Йювяскюля (Финляндия) были опубликованы в журнале Science.

Их открытие демонстрирует, как стабильность цианоформиата зависит от среды. Это позволяет CO₂ деактивировать токсичный цианид в активном центре фермента, где происходят химические реакции. Затем цианоформиат мигрирует в цитоплазму клетки, где распадается, высвобождая яд в месте, где он может быть нейтрализован. Понимание факторов, управляющих стабильностью цианоформиата, углубляет наши знания о процессах улавливания углерода.

«Здесь у нас есть идеальный пример того, как природа укрощает яд. И какой способ изучения химии улавливания углерода может быть лучше, чем учиться у самой природы?» — говорит доктор Джейсон Клайбёрн.

«Одна из самых больших проблем в улавливании углерода — найти материал, который не только улавливает CO₂, но и легко его высвобождает. Цианоформиат делает и то, и другое и может служить моделью для разработки более экологичной альтернативы», — отмечает Люк Мерфи, магистрант Университета Сент-Мэри, который приготовил кристаллический материал для исследования.