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糖热的微生物如何帮助消除未来的汽车

在一项新的研究中,转基因大肠杆菌吃葡萄糖,然后帮助将其转化为化石燃料中的分子

从可再生资源制作生物燃料具有推进绿色能源技术的巨大潜力(用于代表性目的的图像)
从可再生资源制作生物燃料具有推进绿色能源技术的巨大潜力(用于代表性目的的图像)(Singkham / Pexels)

这听起来像是现代炼金术:将糖转化为石油和柴油等化石燃料中的碳氢化合物。但这正是科学家们所做的。

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在即将到来的研究中化学性质,研究人员报告利用生物学和化学的奇观,将葡萄糖(一种糖)转化为烯烃(一种烃类的碳氢化合物,以及组成汽油的几种分子中的一种)。

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该项目由生物化学家Zhen Q. Wang在Buffalo和Michelle C. Y. Y. Chang of Calkeley大学的大学领导。本文于11月22日出版,标志着创造可持续生物燃料的努力。

烯烃包含汽油中的少量分子,因为它目前生产的汽油,但该工艺可能在将来调整,以产生其他类型的碳氢化合物,包括汽油的一些其他组成部分。她还指出,烯烃具有非燃料应用,因为它们用于工业润滑剂和制造塑料的前体。

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使用含糖微生物和催化剂的两步工艺

为了完成这项研究,研究人员开始喂养葡萄糖以向大肠杆菌的菌株对人体健康构成危险。

“这些微生物是糖瘾,甚至比我们的孩子更糟糕,”王笑。

实验中的大肠杆菌经过基因改造,产生一组四种酶,将葡萄糖转化为3-羟基脂肪酸化合物。当细菌消耗葡萄糖时,它们也开始产生脂肪酸。

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为了完成转化,研究小组使用了一种叫做五氧化二铌(Nb2O5)的催化剂,在化学过程中去除不需要的脂肪酸部分,生成最终产物:烯烃。

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科学家通过试验和误差鉴定了酶和催化剂,测试了不同的分子,其中属性为手头的任务。

“我们组合生物学可以做到最好的化学可以做到最好的,我们把它们放在一起创造这个两步的过程,”乌布艺术与科学学院的生物科学助理教授王先生王说。“使用这种方法,我们能够直接从葡萄糖中制作烯烃。”

“从葡萄糖等可再生资源制作生物燃料具有推进绿色能源技术的巨大潜力,”王说。

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“葡萄糖由植物通过光合作用产生,它将二氧化碳(CO2)和水转化为氧气和糖。因此葡萄糖中的碳 - 以及后来烯烃 - 实际上是从大气中拉出的二氧化碳王某解释了。

然而,需要更多的研究以了解新方法的好处以及是否可以有效地扩大用于制作生物燃料或用于其他目的。需要回答的第一个问题之一是,能量是生产烯烃消耗的过程的能量;如果能源成本太高,则需要优化技术,以对工业规模实用。

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科学家也有兴趣增加产量。目前,王说,它需要100种葡萄糖分子产生约8个烯烃分子。她想提高这种比例,重点是哄骗大肠杆菌,为每克葡萄糖产生更多的3-羟基脂肪酸。

  • 第一次出版
    23.11.2021|04:08点是

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