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工程师将酵母细胞转化为生物燃料

时间：2021-09-11 11:25:48 来源：

剩下：起始细胞约为15％的脂质含量。对：工程细胞具有近90％的脂质含量。

使用基因工程酵母细胞和普通的表糖，来自Cockrell工程学院的工程师开发了一个新的生物燃料。

德克萨斯州奥斯汀 - 德克萨斯大学奥斯汀·克林德工程学院的研究人员开发了一种新的可再生能源来源，生物燃料，从基因工程酵母细胞和普通的表糖。该酵母产生油脂，称为脂质，可以用于代替石油衍生的产品。

Hal Alper，在Cockrell School的McKetta化学工程系，以及他的学生团队，创造了新的单元格平台。鉴于酵母细胞在糖中生长，艾珀叫这种过程产生的生物燃料“甜蜜原油的可再生版本”。

研究人员的平台通过发酵产生了最高浓度的油脂和脂肪，培养细胞将糖转化为醇，气体或酸等产品的过程。这项工作于1月20日在自然通信中公布。

UT Austin研究团队能够重新缠绕酵母细胞，使高达90％的细胞块成为脂质，然后可以用于生产生物柴油。

“以这种观点来说，这种脂质价值正在接近许多工业生化过程中看到的浓度，”艾尔说。“你可以服用形成的脂质并理论上地用它来为汽车提供动力。”

由于脂肪材料是许多家庭产品的构建块，因此该过程可用于生产与石油或油制成的各种物品 - 从尼龙到营养补充剂以燃料。生物体产生的生物燃料和化学品代表可再生能源市场的有希望的部分。总的来说，全球生物燃料市场预计将在未来几年中加倍，从2011年的827亿美元到2021年的1853亿美元。

“我们采取了一个起始的酵母菌酵母菌酵母菌酵母菌，我们已经能够将其转换为直接从糖的工厂中的工厂，”艾珀说。“这项工作开辟了可再生能源和化学源的新平台。”

制定的生物燃料的研究人员在由大豆油制成的生物柴油中类似于组合物。使用酵母细胞产生商业级生物柴油的优点是酵母细胞可以在任何地方生长，不与土地资源竞争，并且比生物燃料的其他来源更容易转基因。

“通过遗传重新加韦林·莱姆替代尼赖尔科博士，艾珀和他的研究组博士创造了近期商业生物催化剂，在碳水化合物发酵过程中产生了高水平的生物油，”佛罗里达中心的可再生化学品和燃料中心主任Lonnie O. Ingram说在佛罗里达大学。“这是代谢工程权力的显着展示。”

到目前为止，生物燃料和可再生油的高级别生产是一个难以捉摸的目标，但研究人员认为，与他们的平台，行业规模的生产是可能的。

在跨越四年的大规模工程努力中，研究人员通过除去和过表达影响脂质生产的特异性基因来遗传修饰Yarrowia Lipolytica。此外，该团队确定了与标准条件不同的最佳培养条件。传统方法依赖于氮饥饿来诱使酵母细胞存放脂肪和材料。Alper的研究提供了在没有氮饥饿的情况下种植脂质的机制。该研究导致UT奥斯汀申请专利的技术。

“我们的细胞不要求饥饿，”艾珀说。“这使得这使得它非常有吸引力的行业生产立场。”

该团队从起点增加了近60倍的脂质水平。

在90％的脂质水平下，该平台通过基因工程酵母细胞产生到目前为止产生的最高水平的脂质含量。为了比较，其他基于酵母的平台在50至80％的范围内产生脂质含量。然而，随着UT AUSTIN技术确实，这些替代平台并不总是直接从糖产生脂质。

艾珀和他的团队继续找到进一步提高脂质生产水平的方法，并使用该工程酵母开发新产品。

该研究由海军研究副研究员计划，杜邦青年教授补助金和WELCH基金会提供资金，授予F-1753。

出版物：John Blazeck等，“利用Yarrowia Lipolytica脂肪生成，为脂质和生物燃料生产的平台，”自然通信5，物品编号：3131; DOI：10.1038 / ncomms4131

图像：德克萨斯大学在奥斯汀克克雷尔工程学院

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