新型微生物产生燃料异丁醇 MIT成功开发

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【大纪元2012年08月29日讯】(大纪元记者万君编译报导)一个不起眼且被称为氧产碱杆菌(Ralstonia eutropha)的土壤细菌,有一种天然的倾向,当它受到压力时就停止生长,并把所有的能量投入到复杂的碳化合物中。麻省理工学院的研究小组培养了这种改良细菌,修补了它的基因,开发了新型生物工程燃料异丁醇(isobutanol),然后将其从细胞中排出到周围的介质中,使得很容易收集和生产。可以直接取代汽油,或与汽油混合。

科学网站phys.org报导,麻省理工学院(MIT)一直致力于发展生物工程细菌的生物学系科学家克里斯托弗•布里格姆(Christopher Brigham),目前试图使用二氧化碳作为碳源来获得可以作为燃料使用的有机体。布里格姆是本月发表在《应用微生物学和生物技术》杂志这项研究的合著者之一。

布里格姆解释说,在自然状态下,微生物必要的营养物质来源受限于硝酸盐或磷酸盐。资源有限时,它必将会发展到碳的储存模式。

“它的作用是将任何可用的碳以聚合物的形式存储,其特征属性类似于石油化工类的塑料,”布里格姆说。布里格姆和他的同事们通过裁减少数几个基因,插入另一种生物的基因,并且与其他基因相结合,能够使其定向发展为微生物燃料。

团队的工作重点是获得使用二氧化碳作为碳源的微生物,然后稍加改性, 相同的微生物也可能把几乎任何来源的碳,包括农业废弃物或城市垃圾转化为有用的燃料。在实验室,果糖已被作为微生物的碳源。

现在,麻省理工学院的研究团队--包括生物学教授安东尼.新斯基(Anthony Sinskey), 化学研究生路荆南(Jingnan Lu,音译),生物学博士后克劳迪娅.盖(Claudia Gai),已在改变微生物的基因获得成功并且正在进行将碳转换成异丁醇碳的过程中。

“我们已经证明,在连续培养的条件下可以得到大量的异丁醇,”布里格姆说。现在,研究人员正专注于寻找方法对系统进行优化,以提高生产的速度和设计生物反应器使其扩展到工业生产规模。不像一些生物工程的系统,其微生物在自己的体内产生需要的化学品,必须破坏它来获得产品,R.杆菌自然将异丁醇排出到周围的流体中,它可以被连续地过滤且不停地生产,布里格姆说。“我们没有必要增加一个运输系统使其从细胞中分离。”

许多研究小组通过各种途径寻求异丁醇的生产,包括其他转基因生物,至少有两家公司已准备将其生产为燃料、燃料添加剂或化工生产的原料。不像其他的生物燃料,异丁醇可以在现有的发动机稍加改动或不动的条件下即可使用,且已经使用在一些赛车上。

(责任编辑:张东光)

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