科普

霉菌开启了生物燃料的新途径

2019-11-19 20霉菌

曼彻斯特大学的科学家们有了一项重要的发现,霉菌开启了生物燃料的新途径。这为开发生物燃料的新应用和可持续的化学品制造奠定了基础。

曼彻斯特生物技术研究所(MIB)的研究人员已经确定了从酵母霉菌中分离出的两种关键酶的确切机制和结构,这两种酶一起为碳氢化合物的生产提供了一种新的、更清洁的途径。

这项研究发表在《自然》杂志上,它提供了一种可能性,即用更环保、更可持续的自然过程取代目前工业过程对石油的需求。

研究背景

首席研究员David Leys教授解释了他的工作的重要性:“我们社会面临的主要挑战之一是石油储量的不断减少,我们不仅依赖石油作为运输燃料,还依赖塑料、润滑油和各种各样的石化产品。我们迫切需要减少对石油依赖的解决方案。”

他补充道:“而直接生产燃料化合物的生物是一个有吸引力的过程,目前没有一个很好理解,虽然大规模生物油气生产的可能性存在,以当前的形式,不会支持工业应用,更不用说提供一个有效的化石燃料的替代品。”

霉菌开启了生物燃料的新途径

霉菌开启了生物燃料的新途径,Leys教授和他的团队详细研究了普通酵母霉菌在含有防腐剂山梨酸的食物上生长时产生类似煤油气味的机理。他们发现这些生物使用一种以前不为人知的维生素B2(黄素)的改性形式来支持产生产生煤油气味的挥发性碳氢化合物。他们的发现还表明,同样的过程也被用来支持维生素Q10(泛醌)的合成。

利用Harwell的钻石同步加速器,他们能够对这种生物催化过程提供原子水平的见解,并揭示它与化学合成中通常使用的步骤有相似之处,但之前认为在自然界中不会发生。

David Leys教授说:“既然我们已经了解了酵母和其他微生物是如何通过这种依赖于维生素b2的改良过程来产生少量类似于燃料的化合物的,那么我们就可以更好地尝试提高这些化合物的产量和它们的性质。”

研究结果

在这项发表在《自然》(Nature)杂志上的特别研究中,研究人员重点关注了α-烯烃的生产;一种高价值的、工业上至关重要的中间烃类化合物,在各种应用中是关键的化学中间体,如用于重型发动机和齿轮油的软硬包装和管道、合成润滑油、表面活性剂、洗涤剂和润滑油添加剂等。

Leys教授总结道:“这项基础研究建立在MIB在酶系统方面的专业知识之上,为开发生物燃料和商品化学生产的新应用提供了基础。这项研究的见解提供了绕过目前依赖稀缺自然资源的工业过程的可能性。”

引用

Manchester University. "Mould unlocks new route to biofuels." ScienceDaily. ScienceDaily, 17 June 2015.
www.sciencedaily.com/releases/2015/06/150617134728.htm.

上一篇下一篇