改造微生物可以製造生物燃料 -- Altered microbe makes biofuel

來源: Nature 463, 409 (2010)
作者: Jeff Tollefson

為了避免現有生質燃料的缺點, 有些研究人員改造細菌, 使其可以從粗分的物生質來源直接做出乾淨的, 可以直接利用的生質柴油. 目前大部分的生質燃料是酒精, 不但難以運送, 而且來源多是糧食作物, 像是玉米和甘蔗, 使得交通工具要和飢餓的嘴巴競爭. 由加州大學柏克萊分校和南舊金山的LS9生技公司使用改造的大腸桿菌從糖或是半纖維素(hemicellulose)製造生質柴油. (參考論文)

這個方法可以很省成本的把雜草或是作物廢料轉變成燃料, 加滿油箱而不會造成全球食漲價或是增加飢荒人口, 減少森林積等問題. 而且, 製作過成對氣候環境比從玉米製造酒精還友善, 做成的高能燃料可以直接取代現有的汽油製品. 下一步就要量產, 並且設法用在纖維素上, 那是佔植物原料最大的部分.(真的有那麼神啊?????)

"這個程序保証可以商業化"
"這是生質燃料的里程埤, 而且保証可以商業化" UCLA 的 代謝工程和合成生物學家 (metabolic engineer and synthetic biologist) James Liao是這麼說的

研究者基本上是將大腸桿菌大量生產, 然後將其合成大型脂肪酸分子的機制做一個"短路". 使它們將前趨物轉變成燃料和其他化學物質. 該團隊將其他細菌的基因轉殖進入大腸桿菌, 使其可以分解半纖維素, 作者們轉殖了數十個基因進去. 這個結果鼓舞了LS9公司, 該公司甚至找了雪芙龍 (Chevron) 石油公司做策略聯盟, 明年會將量產計劃做商業展示.

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來源: Nature (2010) 463, 559-562
題目: Microbial production of fatty-acid-derived fuels and chemicals from plant biomass
作者: Eric J. Steen, Yisheng Kang, Gregory Bokinsky, Zhihao Hu, Andreas Schirmer, Amy McClure, Stephen B. del Cardayre & Jay D. Keasling

簡單的代謝過程和相關基因
主要牽涉到幾個過程
首先要讓大腸桿菌可以把半纖維素代謝為木醣
接著進行醣解作用形成乙醯輔酶A(acyl-CoA)
進行脂肪酸生合成以及酒精代謝
然後在去除兩個會導致脂肪酸被降解的酵素以增加脂肪酸的含量
最後合併兩個代謝過成形各種脂肪酸的衍生物

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生質燃料本來就應該是要從動植物廢棄物中取得比較合理
而纖維素是植物中含量最高的成分, 剛好這個成分人類又不能消化利用
但是植物成分相當複雜, 如果要用這種廢棄物來生產生質燃料, 純化的工夫才是最耗能的部分
可惜本篇論文並未提到純化的部分
雖說提高產物的含量本來就有助於簡化純化步驟
不過11.6mg/L的脂肪酸含量其實還是不好純化
再加上這是液態發酵, 前處理也是有點麻煩
所以, 到底有沒有機會上市
再看看吧...