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麻省理工學(xué)院在可再生能源研究上取得突破

發(fā)布日期:2017-01-17??來源:航空工業(yè)信息網(wǎng)我要投稿我要評(píng)論

【據(jù)mit網(wǎng)站2017年1月16日公告】美國麻省理工學(xué)院(MIT)的工程師對(duì)酵母菌進(jìn)行遺傳重新編程,以便更有效地將糖轉(zhuǎn)化為脂肪,這一進(jìn)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(jí)可以使可再生高能燃料的生產(chǎn)在經(jīng)濟(jì)上是可行的,MIT團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正在進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn),以有助于更接近這一目標(biāo)。Stephanopoulos說:“我們現(xiàn)在達(dá)到酵母潛力的大約75%,余下的25%還有待進(jìn)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(duì)于大型平臺(tái)如飛機(jī)、卡車和船舶則需要更強(qiáng)大的燃料,如柴油。Stephanopoulos說:“柴油是首選燃料,因?yàn)槠渚哂懈吣芰棵芏群筒裼桶l(fā)動(dòng)機(jī)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(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)的努力已經(jīng)取得了一些成功,但是烹飪油是相對(duì)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(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),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(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),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(cè)試了十幾個(gè)改良的合成途徑。使用這種改進(jìn)的途徑,酵母細(xì)胞僅需要未修改的酵母細(xì)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(rèn)為仍有提高效率的改進(jìn)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(xiàng)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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