生物精炼替代燃料的新微生物

2019-10-31 863藻类

生物精炼技术使用生物质作为原料,并将其转化为能源和其他有益的副产品。它作为一种环保和可持续的技术,正在引起人们的关注,为化石燃料的枯竭做准备。然而,用于这项技术的生物质种类非常有限。玉米等淀粉类作物被用作生物质(主要是葡萄糖),但容易被微生物消耗。这些过程在满足日益增长的生物产品需求方面存在局限性,例如,食物资源的消耗和有限的种植能力。

生物精炼替代燃料的新微生物

为了克服这些限制,POSTECH和首尔国立大学的联合研究小组开发了一种生物精炼替代燃料的新微生物,他们将其命名为Vibrio sp. dhg。在他们的研究中,他们成功地证明了Vibrio sp. dhg可以作为一个有前途的微生物平台,用于棕色大藻类的生物精加工,可以替代淀粉类作物的生物量。

持续研究

对非食用生物质的利用进行了持续的研究,并提出了褐藻作为替代原料的建议。棕色大藻类的生长速度是淀粉类作物的两到三倍,只需要光和海水就能生长。虽然它们只在韩国等少数国家食用,但大多数国家并不食用。由于这些优点,它们似乎是一个合理的选择。但是,目前还没有一种工业微生物可以轻易代谢藻类中的藻酸等多糖,因此很难开发利用藻类作为生物质的工艺。

为了解决这个问题,Gyoo Yeol Jung教授和他在POSTECH的研究团队,以及Sang Woo Seo教授和他在首尔国立大学的研究团队成功地开发了一种生物精炼替代燃料的新微生物,Vibrio sp. dhg,可以快速代谢藻类中的藻酸,并在组学分析的基础上优化了针对这种新微生物的基因工程技术。此外,他们成功地开发了生物精加工工艺,直接生产乙醇(生物燃料)、2,3-丁二醇(塑料原料)、番茄红素(生理活性物质)和其他各种化学产品,人为地操纵了Vibrio sp. dhg的代谢途径。

新型人工微生物的优点

特别是他们发现的新型人工微生物具有许多优点,并对其未来的应用前景充满了希望。例如,与传统的工业微生物(大肠杆菌、酵母)相比,Vibrio sp. dhg不仅可以利用褐藻作为生物量,还可以更有效地利用其他各种生物量。而且,它们的生长速度快两倍,转化生物量更快。因此,不仅可以利用藻类,还可以利用传统的以葡萄糖为基础的生物质来提高微生物发酵过程的效率。

领导研究小组的Jung教授解释说:“我们发现的微生物,Vibrio sp. dhg可以快速代谢藻类衍生的碳源。因此,它可以用于生产环保增值化学品。此外,它可以转化为高附加值的化学原料比现有的工业微生物特别快。因此,我们期望这将极大地提高微生物发酵过程的效率和经济可行性。

引用

Pohang University of Science & Technology (POSTECH). "New microorganism for algae biomass to produce alternative fuels." ScienceDaily. ScienceDaily, 11 June 2019.
www.sciencedaily.com/releases/2019/06/190611092434.htm.

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