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从葡萄糖中有效地生产脂肪酸和生物燃料

研究人员提出了一种有效生产脂肪酸和生物燃料的新策略,可以将葡萄糖和含油微生物转化为微生物柴油燃料,一步直接发酵生产。

由Sang Yup Lee教授和他的团队创建的新开发的菌株显示出有史以来生产脂肪酸和生物柴油的最高效率。预计它将成为一个新的平台,可持续生产各种基于葡萄糖和其他碳基质的脂肪酸产品。

化石燃料长期以来一直是我们日常生活的能源,现在面临着严峻的挑战:储备枯竭及其在全球变暖中的作用。可持续生物基可再生能源的生产已成为一种必不可少的替代方案,许多替代化石燃料的研究正在进行中。其中一个代表性的例子是生物柴油。目前,它主要通过植物油或动物脂肪的酯交换来生产。

研究小组设计了含油微生物Rhodococcus opacus,生产脂肪酸及其衍生物,可用作葡萄糖的生物柴油,葡萄糖是非食用生物质中最丰富,最便宜的糖之一。

李教授的团队已经设计了大肠杆菌来生产短链碳氢化合物,这种碳氢化合物可以用作汽油(2013年在Nature上作为封面文章发表)。然而,使用大肠杆菌(0.58g / L)的短链烃的生产效率低于商业化所需的水平。

为了克服这些问题,该团队在本研究中采用了积油的红球菌(Rhodococcus opacus)作为宿主菌株。首先,该团队优化了红球菌(Rhodococcus opacus)的培养条件,以最大化油脂(三酰基甘油)的积累,这是脂肪酸及其衍生物生物合成的前体。然后,他们系统地分析了该菌株的代谢,并对其进行了重新设计,以生产更高水平的脂肪酸和两种脂肪酸衍生的生物柴油(脂肪酸乙酯和长链烃)。

他们发现所得菌株分别产生50.2,21.3和5.2g / L的脂肪酸,脂肪酸乙酯和长链烃。这些都是微生物发酵报道的最高浓度。预计这些菌株可有助于未来基于微生物的生物柴油生产的工业化。

“这项技术利用木质纤维素,地球上最丰富的资源之一,不依赖化石燃料和植物油或动物油,高效生产脂肪酸和生物柴油。这将为石油和石油工业提供新的机会,依靠化石燃料,转向可持续和环保的生物技术,“李教授说。

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