|
 Đang trực tuyến :
12 |
|
 Số lượt truy cập :
33463885 |
|
|
|
|
|
Công nghệ mới sản xuất xăng bằng vi sinh vật biến đổi gen
Thứ năm, 03-10-2013 | 08:16:47
|
|
Một bước đột phá khoa học lớn trong việc phát triển các nguồn năng lượng tái tạo và các hóa chất quan trọng khác; Nhóm nghiên cứu đã thành công khi sản xuất 580 mg xăng trên mỗi lít nước nuôi cấy bằng cách chuyển đổi axit béo được tạo ra trong cơ thể.
Chú thích: Biểu đồ cho thấy kỹ thuật biến đổi quá trình trao đổi chất của vi khuẩn Escherichia coli để sản xuất ra các alkan chuỗi ngắn (xăng) từ sinh khối tái tạo. Ảnh: KAIST
Trong nhiều thập kỷ, chúng ta đã và đang dựa vào nguồn tài nguyên hóa thạch để sản xuất nhiên liệu lỏng như xăng, dầu diesel, và nhiều hóa chất công nghiệp và hóa chất tiêu dùng để sử dụng hàng ngày. Tuy nhiên, tăng sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên cũng như các vấn đề môi trường trong đó có sự nóng lên toàn cầu đã dẫn đến sự quan tâm mạnh mẽ về việc phát triển các cách có được nhiên liệu và hóa chất một cách bền vững.
Xăng, các sản phẩm có nguồn gốc từ dầu mỏ được sử dụng rộng rãi nhất để làm nhiên liệu trong giao thông vận tải, là một hỗn hợp các hydrocacbon, chất phụ gia và các hoạt chất pha trộn. Các hydrocacbon, gọi là alkan, chỉ bao gồm các nguyên tử carbon và hydro. Xăng có sự kết hợp các alkan chuỗi thẳng và chuỗi nhánh (hydrocarbon) bao gồm 4-12 nguyên tử carbon liên kết nhau bằng các liên kết carbon-carbon trực tiếp.
Trước đây, thông qua biến đổi quá trình trao đổi chất của vi khuẩn Escherichia coli (E. coli), đã có một vài kết quả nghiên cứu về việc sản xuất các ankan chuỗi dài, bao gồm 13-17 nguyên tử carbon, thích hợp để thay thế dầu diesel. Tuy nhiên, vẫn chưa có báo cáo nào về việc sản xuất các ankan chuỗi ngắn bằng vi sinh vật, một sự thay thế tiềm năng cho xăng.
Trong bài nghiên cứu (có tựa đề "Sản xuất các ankan chuỗi ngắn bằng vi sinh vật ") được công bố trực tuyến trên tạp chí Nature ngày 29 tháng 9, một nhóm nghiên cứu Hàn Quốc dẫn đầu bởi giáo sư xuất sắc Sang Yup Lee tại Khoa Kỹ thuật Hóa chất và Sinh học Phân tử thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Tiên tiến Hàn Quốc (KAIST) lần đầu tiên báo cáo về việc phát triển một phương thức mới để sản xuất xăng từ vi sinh vật thông qua kỹ thuật biến đổi quá trình trao đổi chất của vi khuẩn E. coli.
Nhóm nghiên cứu đã biến đổi quá trình chuyển hóa acid béo để cho ra các dẫn xuất acid béo ngắn hơn so với các chất chuyển hóa acid béo nội bào bình thường, và áp dụng một quá trình tổng hợp mới trong quá trình tổng hợp sinh học của các ankan chuỗi ngắn. Điều này cho phép phát triển chủng E. coli nền tảng lần đầu tiên có khả năng sản xuất xăng. Hơn nữa, chủng nền tảng này, nếu muốn, có thể sửa đổi để sản xuất các sản phẩm khác như este béo chuỗi ngắn và cồn béo chuỗi ngắn.
Trong bài nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu Hàn Quốc đã mô tả một cách chi tiết các phương thức để 1) sàng lọc các enzyme liên quan đến việc sản xuất axit béo, 2) kỹ thuật biến đổi enzyme và các quá trình sinh tổng hợp acid béo để tập trung thông lượng carbon theo hướng sản xuất acid béo chuỗi ngắn, và 3) chuyển đổi các acid béo chuỗi ngắn cho các ankan tương ứng của chúng (xăng) bằng cách áp dụng một quá trình tổng hợp mới lạ và tối ưu hóa các điều kiện nuôi cấy. Hơn nữa, nhóm nghiên cứu còn cho thấy khả năng sản xuất este béo và rượu béo bằng cách sử dụng các enzyme vào trong cùng một chủng nền tảng.
Giáo sư Sang Yup Lee cho biết, "đây chỉ mới là khởi đầu của công trình hướng tới việc sản xuất xăng bền vững. Hàm lượng khá thấp do thông lượng trao đổi chất thấp trong quá trình hình thành các axit béo chuỗi ngắn và các dẫn xuất của chúng. Chúng tôi hiện đang tìm cách tăng hàm lượng, năng suất và sản lượng của xăng sinh học. Tuy nhiên, chúng tôi rất vui khi lần đầu tiên báo cáo về việc sản xuất xăng thông qua biến đổi gen vi khuẩn E. coli, và chúng tôi hy vọng nó sẽ làm nền tảng để biến đổi các vi sinh vật khác để sản xuất nhiên liệu và hóa chất từ các nguồn tái tạo".
Thanh Vân - Dostdongnai, Theo Eurekalert. |
Trở lại
In
Số lần xem: 6824
|
|
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|
