利用里氏木霉菌和大肠杆菌联合作用生产生物燃料

摘 要:

异丁醇是一种生物燃料,其性能与汽油相当,优于乙醇。利用里氏木霉菌和大肠杆菌联合作用,将坚韧的植物废料转化为异丁醇。里氏木霉(Trichoderma reese)真菌具有非常强的将坚韧的植物材料转化为糖的能力,然后用大肠杆菌利用糖生产异丁醇,其产量为每升含1.88克异丁醇。

关键词:

利用真菌和大肠杆菌联合作用,将坚韧的植物废料转化为异丁醇(isobutanol)。异丁醇是一种生物燃料,其性能与汽油相当,优于乙醇。此外,还能用于生产其它有价值的化学品,如塑料等。

异丁醇燃烧时提供的热能相当于汽油的82%,乙醇只相当于汽油的67%。此外,乙醇还会吸收水分、腐蚀管道和损坏发动机。异丁醇不易与水混合。当今,很多地方将乙醇作为以汽油为基础的温混合燃料的组成部分,但许多研究人员认为,异丁醇可能是更好的替代物。

更为重要的是,这个系统是利用不可食用的植物材料生产异丁醇,因此不会推高食品价格。实验室中,研究小组使用的材料是玉米的茎和叶。实际上,这个系统还可使用其它农副产品或林业废弃物作为原料。

此前的研究都集中在试图建立一个超级细菌,使其可以解决将废弃植物材料加工成生物燃料的全部工作。但最新的一项研究表明,利用不同细菌组合可能会更好。

里氏木霉(Trichoderma reese)真菌具有非常强的将坚韧的植物材料转化为糖的能力。同时,大肠杆菌是很容易进行基因工程改造的细菌。美国加州大学的研究人员利用经基因工程改造后的大肠杆菌将糖转化为异丁醇。

研究人员将这两种菌加入生物反应器,并加入玉米的茎和叶。在密歇根州立大学的同事有预处理的粗使它更容易消化。

里氏木霉把粗原料转化为糖,然后用大肠杆菌利用糖生产异丁醇,其产量为每升液体含1.88克异丁醇,这是目前已知的将植物原料转化为异丁醇的最高产量。在这个反应器中,控制里氏木霉真菌和大肠杆菌的最佳比例,是得到最高产量的关键。

参考文献:

Jeremy J. Minty, Marc E. Singer, Scott A. Scholz, Chang-Hoon Bae, Jung-Ho Ahn, Clifton E. Foster, James C. Liao, and Xiaoxia Nina Lin. Design and characterization of synthetic fungal-bacterial consortia for direct production of isobutanol from cellulosic biomass. PNAS, 2013 DOI: 10.1073/pnas.1218447110

    日期:2014年07月20日  分类:有益菌
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