新型微生物產生燃料異丁醇 MIT成功開發

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【大紀元2012年08月29日訊】(大紀元記者萬君編譯報導)一個不起眼且被稱為氧產鹼桿菌(Ralstonia eutropha)的土壤細菌,有一種天然的傾向,當它受到壓力時就停止生長,並把所有的能量投入到複雜的碳化合物中。麻省理工學院的研究小組培養了這種改良細菌,修補了它的基因,開發了新型生物工程燃料異丁醇(isobutanol),然後將其從細胞中排出到周圍的介質中,使得很容易收集和生產。可以直接取代汽油,或與汽油混合。

科學網站phys.org報導,麻省理工學院(MIT)一直致力於發展生物工程細菌的生物學系科學家克里斯托弗•布里格姆(Christopher Brigham),目前試圖使用二氧化碳作為碳源來獲得可以作為燃料使用的有機體。布里格姆是本月發表在《應用微生物學和生物技術》雜誌這項研究的合著者之一。

布里格姆解釋說,在自然狀態下,微生物必要的營養物質來源受限於硝酸鹽或磷酸鹽。資源有限時,它必將會發展到碳的儲存模式。

「它的作用是將任何可用的碳以聚合物的形式存儲,其特徵屬性類似於石油化工類的塑料,」布里格姆說。布里格姆和他的同事們通過裁減少數幾個基因,插入另一種生物的基因,並且與其他基因相結合,能夠使其定向發展為微生物燃料。

團隊的工作重點是獲得使用二氧化碳作為碳源的微生物,然後稍加改性, 相同的微生物也可能把幾乎任何來源的碳,包括農業廢棄物或城市垃圾轉化為有用的燃料。在實驗室,果糖已被作為微生物的碳源。

現在,麻省理工學院的研究團隊--包括生物學教授安東尼.新斯基(Anthony Sinskey), 化學研究生路荊南(Jingnan Lu,音譯),生物學博士後克勞迪婭.蓋(Claudia Gai),已在改變微生物的基因獲得成功並且正在進行將碳轉換成異丁醇碳的過程中。

「我們已經證明,在連續培養的條件下可以得到大量的異丁醇,」布里格姆說。現在,研究人員正專注於尋找方法對系統進行優化,以提高生產的速度和設計生物反應器使其擴展到工業生產規模。不像一些生物工程的系統,其微生物在自己的體內產生需要的化學品,必須破壞它來獲得產品,R.桿菌自然將異丁醇排出到周圍的流體中,它可以被連續地過濾且不停地生產,布里格姆說。「我們沒有必要增加一個運輸系統使其從細胞中分離。」

許多研究小組通過各種途徑尋求異丁醇的生產,包括其他轉基因生物,至少有兩家公司已準備將其生產為燃料、燃料添加劑或化工生產的原料。不像其他的生物燃料,異丁醇可以在現有的發動機稍加改動或不動的條件下即可使用,且已經使用在一些賽車上。

(責任編輯:張東光)

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