加州大学采取新型合成代谢途径增加生物燃料产量

2013年10月23日 13:42:23 来源: 化工新型材料
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  近日,美国加州大学洛杉矶分校化学工程系的研究人员开创了一种新的合成代谢途径分解葡萄糖,可以使生物燃料产量增加50%。这种新途径可以取代糖酵解途径。糖酵解可以将葡萄糖6个碳原子中的4个转化为2碳分子乙酰辅酶A,它是生产乙醇、丁醇、脂肪酸、氨基酸和很多药品的前体。但是,剩下的2个葡萄糖碳原子会因为生成二氧化碳而丢失。加州大学洛杉矶分校的研究小组合成糖酵解途径,将所有的6个葡萄糖碳原子转化为3个乙酰辅酶A分子,而且不会因为二氧化碳损失碳原子。该项研究成果已在线发表于《自然》杂志上。

  这种新的代谢合成途径解决了生物燃料生产和精炼过程中的局限性——损失碳水化合物原料中三分之一的碳原子。这种合成途径中使用的酶在自然界几种不同的途径中被发现。

  该研究小组首先测试并确认了这种在试管中工作的新途径。然后,研究人员在合成途径中使用基因工程大肠杆菌,并展示了完整的碳减排过程。产生的乙酰辅酶 A分子可以用来生产所需的具有更高碳效率的化学品。研究人员将这个过程称为新的混合途径非氧化糖酵解(NOG)。研究人员指出,他们重新改造了最核心的代谢途径,并找到了一种新方法增加乙酰辅酶A的产出。这种新的合成路径可以使用各种糖,在每种情况下每个分子中会有不同数目碳原子,但不会有碳原子被浪费。

  NOG是一个很好的平台,可以将不同的糖100%转化为乙酰辅酶A。由于可以减排碳,该项研究将会具有深远的应用,并将开辟许多新的可能性。研究人员建议,这种新途径可用于使用光合微生物生产生物燃料的过程中。