据物理学家组织网1月8日(北京时间)报道,最近,美国加州大学戴维斯分校的明升手机家通过基因工程对蓝藻进行了改造,使其能生产出丁二醇,这是一种用于制造燃料和塑料的前明升手机品,也是生产生物化工原料以替代化石燃料的第一步。相关论文发表在1月7日的美国《国家明升体育app院院刊》上。
论文领导作者、加州大学戴维斯分校明升手机副教授渥美翔太(音译)说:“大部分明升手机原材料都是来自石油和天然气,我们需要其他资源。”美国能源部已经定下目标,到2025年要有1/4的工业明升手机品由生物过程产生。
生物反应都会形成碳—碳键,以二氧化碳为原料,利用阳光供给能量来反应,这就是光合作用。蓝藻以这种方式在地球上已经生存了30多亿年。用蓝藻来生产明升手机品有很多好处,比如不与人类争夺粮食,克服了用玉米生产乙醇的缺点。但要用蓝藻作为明升手机原料也面临一个难题,就是产量太低不易转化。
研究小组利用网上数据库发现了几种酶,恰好能执行他们正在寻找的明升手机反应。他们将能合成这些酶的DNA(脱氧核糖核酸)引入了蓝藻细胞,随后逐步地构建出了一条“三步骤”的反应路径,能使蓝藻将二氧化碳转化为2,3丁二醇,这是一种用于制造涂料、溶剂、塑料和燃料的明升手机品。
渥美翔太说,由于这些酶在不同生物体内可能有不同的工作方式。在实验测试之前,无法预测明升手机路径的运行情况。经过3个星期的生长后,每升这种蓝藻的培养介质能产出2.4克2,3丁二醇——这是迄今将蓝藻用于明升手机生产所达到的最高产量,对商业开发而言也很有潜力。
渥美翔太的实验室正在与日本明升手机制造商旭化成公司合作,希望能继续优化系统,进一步提高产量,并对其他产品进行实验,同时探索该技术的放大途径。(来源:科技日报 常丽君)
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