【據(jù)mit網(wǎng)站2017年1月16日公告】美國麻省理工學院(MIT)的工程師對酵母菌進行遺傳重新編程，以便更有效地將糖轉(zhuǎn)化為脂肪，這一進展可以使可再生能源生產(chǎn)高能燃料，如柴油。MIT的研究人員Gregory Stephanopoulos修改了天然產(chǎn)生大量脂質(zhì)的酵母的代謝路徑，使它們的效率提高了約30%。Stephanopoulos說，“我們已經(jīng)重新連接了這些微生物的新陳代謝，使他們能夠以非常高的產(chǎn)量生產(chǎn)油”，這種升級可以使可再生高能燃料的生產(chǎn)在經(jīng)濟上是可行的，MIT團隊現(xiàn)在正在進行進一步的改進，以有助于更接近這一目標。Stephanopoulos說：“我們現(xiàn)在達到酵母潛力的大約75%，余下的25%還有待進一步發(fā)掘”。可再生燃料例如由玉米制成的乙醇可用作跑車的汽油添加劑，但是對于大型平臺如飛機、卡車和船舶則需要更強大的燃料，如柴油。Stephanopoulos說：“柴油是首選燃料，因為其具有高能量密度和柴油發(fā)動機的高效率，而柴油的問題是，到目前為止，它完全是由化石燃料轉(zhuǎn)化而來。開發(fā)利用由用過的烹飪油制成的生物柴油運行的發(fā)動機的努力已經(jīng)取得了一些成功，但是烹飪油是相對稀缺和昂貴的燃料源。其他原料諸如甘蔗和玉米的淀粉更便宜且更豐富，但是這些碳水化合物必須首先轉(zhuǎn)化成脂質(zhì)，然后才可以將其轉(zhuǎn)化為高密度燃料例如柴油。為了實現(xiàn)這一點，Stephanopoulos和他的同事開始工作的酵母被稱為解脂耶氏酵母，天然產(chǎn)生大量的脂質(zhì)。他們專注于充分利用葡萄糖分解產(chǎn)生的電子。為了實現(xiàn)這一點，他們用合成途徑轉(zhuǎn)化耶氏酵母菌，將剩余的NADH(葡萄糖分解的產(chǎn)物)轉(zhuǎn)化為NADPH(還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸)，其可以用于合成脂肪。他們最終測試了十幾個改良的合成途徑。使用這種改進的途徑，酵母細胞僅需要未修改的酵母細胞產(chǎn)生相同量的油所需的葡萄糖量的三分之二。研究人員認為仍有提高效率的改進空間，使得產(chǎn)生1加侖燃料所消耗的葡萄糖更少。研究人員還在探索使用象草和農(nóng)業(yè)廢物這樣更便宜的植物材料來源，這需要將構(gòu)成那些植物材料的纖維素轉(zhuǎn)化為葡萄糖。該項研究由美國能源部資助，成果發(fā)布在1月16日《自然生物技術(shù)》雜志上。
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