|
 Đang trực tuyến :
21 |
|
 Số lượt truy cập :
33340358 |
|
|
|
|
|
Sự phân công công việc của các vi sinh vật giúp sản xuất nhiên liệu sinh học ở mức cao hơn
Thứ tư, 28-02-2024 | 08:14:47
|
|
Các nhà khoa học đã tìm cách thúc đẩy việc sản xuất ethanol bằng cách lên men nấm men, một phương pháp thông dụng để chuyển hóa đường thực vật thành nhiên liệu sinh học. Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Nature Communications, dựa vào thời gian chính xác và phân công công việc của các chủng nấm men sinh tổng hợp để có thể sản xuất nhiều ethanol từ đường thực vật hơn so với các phương pháp trước đây.
Nhóm nghiên cứu được dẫn đầu bởi giáo sư khoa học thực phẩm và dinh dưỡng con người Yong-Su Jin đã tìm ra cách tăng sản lượng ethanol từ hỗn hợp đường bằng cách sử dụng sự phối hợp của vi khuẩn và mô hình toán học. Nguồn của Fred Zwicky.
“Chúng tôi đã thiết lập tổ hợp vi sinh vật nhân tạo bao gồm hai chủng nấm men: một chủng chịu trách nhiệm lên men glucose và một chủng chịu trách nhiệm lên men xylose”, Yong-Su Jin, giáo sư ở đại học Illinois Urbana-Champaign cho biết. “Chúng tôi đã nghiên cứu thời gian chính xác và tỷ lệ kết hợp hai tổ hợp nấm men này với nhau sẽ ảnh hưởng như thế nào đến việc sản xuất ethanol từ cellulose”, giáo sư Ting Lu cho biết thêm.
Glucose và xylose là hai nhóm đường chính thu được từ việc phân hủy sinh khối thực vật như phế phẩm nông nghiệp. Nhóm nghiên cứu đã cố gắng khắc phục một vấn đề thường xảy ra khi sử dụng nấm men để chuyển hóa glucose thành ethanol. Trong tự nhiên, chủng nấm men được quan tâm nhiều nhất, Saccharomyces cerevisiae, thích glucose hơn và thiếu khả năng chuyển hóa xylose. Các nhà khoa học khác đã sử dụng kỹ thuật di truyền nhằm làm chủng nấm men này có thể chuyển hóa xylose nhưng các chủng mới này vẫn thích glucose hơn, do đó làm giảm hiệu suất tổng thể của việc sản xuất ethanol. Một số nhà khoa học khác lại cho rằng một tổ hợp các chủng vi sinh vật, mỗi chủng có một chức năng chuyên biệt khác nhau, có thể sẽ hoạt động hiệu quả hơn một chủng đã được biến đổi bằng các kỹ thuật cao.
“Chúng tôi có thể xem xét sự phân công công việc theo chức năng của các chủng nấm men có thể hoạt động tốt trong việc sản xuất nhiên liệu sinh học hay không”.
Các nhà khoa học đã tiến hành một loạt các thí nghiệm để kiểm tra việc sử dụng hai chủng nấm men chuyên biệt của họ. Họ đã thay đổi thứ tự các chủng được thêm vào hỗn hợp đường thực vật cũng như thời gian mỗi lần thêm vào.
Jin nói: “Chúng tôi đã nghiên cứu tỷ lệ mật độ của hai chủng khi trộn với nhau để xác định những ảnh hưởng của chúng đối với quá trình sản xuất ethanol từ cellulose một cách nhanh chóng và hiệu quả”.
Nhóm nghiên cứu cũng đã thiết lập một mô hình toán học để dự đoán chính xác hiệu suất của nấm men và sản lượng ethanol.
Lu cho biết: “Chúng tôi đã sử dụng dữ liệu từ các thí nghiệm để thiết lập một mô hình toán học. Mô hình này được sử dụng để dự đoán các điều kiện lên men tối ưu, sau đó sẽ được kiểm chứng bằng các thí nghiệm tương ứng”.
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện việc thêm các chủng nấm men chịu trách nhiệm lên men xylose vào hỗn hợp trước, sau 14-29 giờ mới thêm các chủng nấm men chịu trách nhiệm lên men glucose, việc này đã thúc đẩy sản xuất ethanol, giúp năng suất tăng gấp đôi.
Các tác giả đã viết: “Nghiên cứu này chứng minh sự phân chia công việc theo chức năng trong các quá trình sinh học và cung cấp kiến thức cho việc thiết lập các hệ sinh thái cho nhiều ứng dụng khác nhau”.
Nguyễn Thị Kim Thoa theo Đại học Illinois. |
Trở lại
In
Số lần xem: 168
|
|
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|
.png "Sự phân công công việc của các vi sinh vật giúp sản xuất nhiên liệu sinh học ở mức cao hơn")
