財聯(lián)社(上海,編輯 黃君芝)訊,據(jù)報道,來自美國伊利諾伊大學(xué)香檳分校(University of Illinois Urbana-Champaign)的一組科學(xué)家開發(fā)了一種利用工程酵母的生物工程,完全有效地將由醋酸和木糖組成的植物物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高價值的生物化工產(chǎn)品。
據(jù)了解,木質(zhì)纖維素是地球上最豐富的原料,長期以來被視為可再生能源的一種來源。木質(zhì)纖維素是植物細胞的結(jié)構(gòu)來源。它主要含有醋酸鹽、糖、葡萄糖和木糖,這些都是在植物分解過程中釋放出來的。
近期,在《自然通訊》(Nature Communications)上發(fā)表的一篇論文中,該團隊描述了他們的工作。據(jù)悉,他們?yōu)榭朔举|(zhì)纖維素生物燃料商業(yè)化的主要障礙之一(醋酸對酵母等發(fā)酵微生物的毒性)提供了一種可行的方法。
食品科學(xué)和人類營養(yǎng)學(xué)教授Jin Yong-Su表示:“這是第一次證明木糖和醋酸在生產(chǎn)生物燃料方面的有效和完全利用的方法。我們發(fā)現(xiàn),我們可以利用這種被認為是有毒的、無用的物質(zhì)作為木糖的補充碳源,從而能夠經(jīng)濟地生產(chǎn)精細化學(xué)品。”
據(jù)稱,他們的方法充分利用了柳枝稷細胞壁中的木糖和醋酸鹽,可以將醋酸鹽從一種無用的副產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為一種有價值的材料,從而提高了酵母在轉(zhuǎn)化水解產(chǎn)物中的糖的效率。
“這兩種碳源形成了協(xié)同作用,促進了兩種化合物的高效代謝。木糖支持細胞生長,并為醋酸同化提供足夠的能量。因此,酵母可以非常有效地代謝乙酸作為底物,產(chǎn)生大量TAL。”Yong-Su補充說。
據(jù)悉,像三乙酸內(nèi)酯(TAL)和維生素A都屬于他所提到的精細化學(xué)品范疇,它們來自相同的前體分子——乙酰輔酶A。研究人員解釋稱,TAL是一種多功能平臺化學(xué)品,目前可通過提煉石油獲得,并可被用到生產(chǎn)塑料和食品配料領(lǐng)域。
最后,研究人員還指出,由于這個過程完全利用了木質(zhì)纖維素生物質(zhì)中的碳源,所以它可以無縫地集成到纖維素生物煉制中。
“這關(guān)系到我們社會的可持續(xù)發(fā)展。我們需要充分利用這些未開發(fā)的資源來建設(shè)一個可持續(xù)的未來。我們希望在50年或100年后,我們將主要依靠這些可再生的、豐富的原料來生產(chǎn)我們?nèi)粘I钏璧哪茉春筒牧?。這是我們的目標(biāo)。但就目前而言,我們只是在做一些小事情以確保這一點能夠慢慢地發(fā)生,”他們說。
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