生物燃料新突破！新工藝可將木質(zhì)纖維素轉(zhuǎn)化成高價(jià)值化工品

財(cái)聯(lián)社（上海，編輯 黃君芝）訊，據(jù)報(bào)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(jià)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(xì)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(tuán)隊(duì)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(duì)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(rèn)為是有毒的、無用的物質(zhì)作為木糖的補(bǔ)充碳源，從而能夠經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)精細(xì)化學(xué)品?！?/p>

據(jù)稱，他們的方法充分利用了柳枝稷細(xì)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(jià)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(jìn)了兩種化合物的高效代謝。木糖支持細(xì)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(bǔ)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(xì)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(tái)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(gè)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(huì)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(gè)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(diǎn)能夠慢慢地發(fā)生，”他們說。

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