丁醇生物制造技术研究新进展

丁醇生物制造技术研究新进展



丁醇是大宗基础化工原料，并有望成为新一代生物燃料。利用可再生原料通过微生物发酵生产丁醇受到人们的很大关注。然而，以石油原料制造丁醇目前在成本上占优，生物制造丁醇技术有待改进。

中国科学院上海生命科学研究院植生生态所的研究人员早年通过土样筛选和诱变选育获得一株高丁醇比例的丙酮丁醇梭菌EA2018 (中国发明专利CN 1143677A)，曾在河北、山东等地成功投入工业化连续发酵生产应用，规模达到6000吨/年。近年来，该所中科院合成生物学重点实验室的杨蕴刘、姜卫红、杨晟研究组协作攻关，测定了该菌株的基因组序列，并建立了遗传操作系统。蒋宇博士利用该系统敲除了该菌丙酮合成途径关键酶（乙酰乙酸脱羧酶）的基因，基本阻断了丙酮的产生，通过代谢流分析与发酵优化将丁醇的比例提高到85%以上。这一结果今年已发表在国际权威代谢工程杂志《代谢工程》（Metabolic Engineering）上。

高丁醇比例菌株及相关专利近年来先后许可给河南天冠集团、吉林吉安新能源集团、江苏联海、江苏联化等企业，设计发酵规模总计近30万吨/年。该研究团队与英国Green Biologics公司与诺丁汉大学等海外单位建立了合作关系。目前他们正在继续研发新一代菌种使其能同时高效利用木质纤维素水解液的各种糖份生产丁醇。