设计用于制造阳光燃料原料的蓝藻商业运营

2018-05-20

在一份新发表的研究中,加州大学戴维斯分校的科学家详细介绍了他们如何改造蓝藻以培养燃料和塑料的化学前体,并在建立化石储量独立性方面迈出了一步。 /

加利福尼亚大学戴维斯分校的化学家们已经设计了蓝绿藻来生长燃料和塑料的化学前体 - 这是取代化石燃料作为化学工业原材料的第一步。

“大多数化学原料来自石油和天然气,我们需要其他来源,”加州大学戴维斯分校化学助理教授Shota Atsumi说,他是在美国国家科学院院刊上发表的研究的主要作者。

美国能源部已经制定了到2025年生物工艺中获得四分之一工业化学品的目标。

生物反应擅长形成碳 - 碳键,使用二氧化碳作为阳光驱动反应的原料。它被称为光合作用,而蓝细菌也被称为“蓝绿藻”,已经进行了超过30亿年。

使用蓝藻来生长化学物质还有其他好处:它们不与食物需求竞争,如玉米在乙醇生成中的作用。

面临的挑战是让蓝藻生产大量的化学物质,这些物质可以很容易地转化为化学原料。在日本化学品制造商Asahi Kasei Corp.的支持下,加州大学戴维斯分校的Atsumi实验室一直致力于在蓝藻中引入新的化学通路。

研究人员从在线数据库中发现了进行他们期望的反应的酶,然后将这些酶的DNA导入细胞。他们一次一个工作,建立了一个三步路径,允许蓝藻将二氧化碳转化为2,3-丁二醇,这是一种可用于制造油漆,溶剂,塑料和燃料的化学物质。

由于酶在不同的生物体中可能有不同的作用,所以在实验中测试它之前,预测该途径的效果几乎是不可能的,Atsumi说。

Atsumi说,在三周的增长之后,蓝细菌每升生长培养基产生2.4克2,3丁二醇 - 蓝藻生长的化学品的生产力最高,并有商业开发的潜力。

Atsumi希望调整系统以进一步提高生产力并尝试其他产品,同时企业合作伙伴将探索扩大技术。

该论文的共同作者是研究生John Oliver,博士后研究员Iara Machado和来自Asahi Kasei Corp.的访问研究员Hisanari Yoneda。

来源:加州大学戴维斯分校

图片:UC戴维斯