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從葡萄糖高效生產脂肪酸和生物燃料的新戰略

時間:2019-06-22 作者: 點擊:0次

    研究人員提出了一種有效生產脂肪酸和生物燃料的新策略,可以將葡萄糖和含油微生物轉化為微生物柴油燃料,一步直接發酵生產。

  由Sang Yup Lee教授和他的團隊創建的新開發的菌株顯示出有史以來生產脂肪酸和生物柴油的最高效率。預計它將成為一個新的平臺,可持續生產各種基于葡萄糖和其他碳基質的脂肪酸產品。

  化石燃料長期以來一直是我們日常生活的能源,現在面臨著嚴峻的挑戰:儲備枯竭及其在全球變暖中的作用。可持續生物基可再生能源的生產已成為一種必不可少的替代方案,許多替代化石燃料的研究正在進行中。其中一個代表性的例子是生物柴油。目前,它主要通過植物油或動物脂肪的酯交換來生產。

  研究小組設計了含油微生物Rhodococcus opacus,生產脂肪酸及其衍生物,可用作葡萄糖的生物柴油,葡萄糖是非食用生物質中最豐富,最便宜的糖之一。

  李教授的團隊已經設計了大腸桿菌來生產短鏈碳氫化合物,這種碳氫化合物可以用作汽油(2013年在Nature上作為封面文章發表)。然而,使用大腸桿菌(0.58g / L)的短鏈烴的生產效率低于商業化所需的水平。

  他們發現所得菌株分別產生50.2,21.3和5.2g / L的脂肪酸,脂肪酸乙酯和長鏈烴。這些都是微生物發酵報道的最高濃度。預計這些菌株可有助于未來基于微生物的生物柴油生產的工業化。為了克服這些問題,該團隊在本研究中采用了積油的紅球菌(Rhodococcus opacus)作為宿主菌株。首先,該團隊優化了紅球菌(Rhodococcus opacus)的培養條件,以最大化油脂(三酰基甘油)的積累,這是脂肪酸及其衍生物生物合成的前體。然后,他們系統地分析了該菌株的代謝,并對其進行了重新設計,以生產更高水平的脂肪酸和兩種脂肪酸衍生的生物柴油(脂肪酸乙酯和長鏈烴)。

  “這項技術利用木質纖維素,地球上最豐富的資源之一,不依賴化石燃料和植物油或動物油,高效生產脂肪酸和生物柴油。這將為石油和石油工業提供新的機會,依靠化石燃料,轉向可持續和環保的生物技術,“李教授說。

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