科学家使用细菌产生可再生丙烷

时间：2021-10-06 18:24:57 来源：

研究人员使用大肠杆菌来中断将脂肪酸转化为细胞膜的生物过程，沿着不同的生物途径引导脂肪酸，使得细菌制成了发动机即可再生丙烷而不是细胞膜。

开发是迈向商业生产燃料来源的一步，可以一天提供化石燃料的替代品。

丙烷是一种吸引人的清洁燃料来源，因为它具有现有的全球市场。它已经在天然气加工和石油精炼期间作为副产品生产，但两者都是有限资源。其目前的形式，它构成了在许多应用中使用的大部分LPG（液体石油气），从中央加热到野营炉灶和传统的机动车辆。

在一项新的研究中，来自伦敦帝国学院和土库大学的科学家团队使用大肠杆菌来打断将脂肪酸转化为细胞膜的生物过程。研究人员使用酶沿着不同的生物途径来引导脂肪酸，使得细菌使发动机准备的可再生丙烷而不是细胞膜。

他们的最终目标是将此工程系统插入光合细菌中，以便一天直接将太阳能转化为化学燃料。

该研究的结果在自然通信期刊上发表。

伦敦帝国学院生命科学系Patrik Jones博士说：“虽然这项研究是在一个很早期的阶段，但我们的概念研究证明提供了一种可再生生产的燃料，以前只能从化石储备访问。虽然我们迄今为止只生产了微小的数量，但我们所生产的燃料即可立即使用在发动机中使用。这为未来可持续生产的可再生燃料生产的可能性开辟了最初可以补充，此后代替柴油，汽油，天然气和喷射燃料等化石燃料。“

科学家选择了目标丙烷，因为它可以容易地将电池作为气体逃脱，但是从其天然气态转变为易于运输，存储和使用的液体。

“化石燃料是一个有限的资源，随着我们的人口继续增长，我们将不得不提出新的方式来满足增加能源需求。然而，这是一个大量挑战，以制定一种可再生过程，即低成本和经济可持续性。目前，藻类可用于制造生物柴油，但由于收获和加工需要大量的能量和金钱，它在商业上不可行。因此，我们选择了丙烷，因为它可以与最小的能量分开，并且它将与现有的基础设施兼容，以便轻松使用“jones博士。

使用大肠杆菌作为宿主生物体，科学家中断了将脂肪酸转化为细胞膜的生物过程。通过在早期停止此过程，它们可以去除丁酸，一种令人讨厌的味道化合物，即丙烷生产的必要前体。

为了中断该过程，研究人员发现了一种新的一种酶的酶，其特异性靶向脂肪酸并从自然过程中释放它们。然后它们使用第二种细菌酶，称为轿车，将丁酸转化为丁醛。最后，它们添加了最近发现的酶称醛 - 脱色氧化氧酶（ADO），其已知自然地产生烃，以形成丙烷。

以前使用ADO酶的尝试已经证明，由于科学家无法利用酶的自然能力来创造清洁燃料，因此令人失望。但帝国的科学家发现，通过用电子刺激ADO，它们能够大大提高酶的催化能力，最终产生丙烷。

所产生的科学家们的丙烷水平目前比将其转化为商业产品所需的千倍，因此他们现在正在努力改善他们的新设计的合成过程。琼斯博士说：“目前，我们没有完全掌握燃料分子的制作方式，所以我们现在正试图找到这个过程如何展开。我希望在接下来的5到10年中，我们将能够实现可持续推动我们能源需求的商业上可行的过程。“

本研究由欧洲研究理事会的授权资助。

出版物：Pauli Kallio等，“可再生丙烷生物合成的工程途径，”自然通信5，物品编号：4731; DOI：10.1038 / ncomms5731

图像：伦敦帝国理工学院

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