Các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Công nghệ ở Hà Lan đã thành công trong việc chèn một gen đơn vi khuẩn vào nấm men và đạt được ba cải tiến quan trọng trong sản xuất cồn sinh học từ vật liệu phế thải nông nghiệp như “Sản xuất nhiều ethanol hơn, nhưng ít acetate và loại bỏ phần lớn các sản phẩm phụ như glycerol”. Phát minh mới này được đăng trên tạp chí Applied and Environmental Microbiology.

Cồn sinh học được tạo ra bởi quá trình lên men đường từ sinh khối thực vật thông qua hoạt động của nấm men Saccharomyces cerevisiae. Vi sinh vật này chuyển đổi đường thành ethanol (alcohol) trong sản xuất bia và rượu vang. Sự sản xuất cồn sinh học tăng lên nhanh chóng do sử dụng ngày càng tăng nguồn nhiên liệu cho xe hơi. Sản lượng thế giới hằng năm đạt 65 tỉ lít, cồn sinh học là sản phẩm lớn nhất của ngành công nghiệp lên men.

Cồn sinh học phải được sản xuất từ nguồn nguyên liệu không cạnh tranh với sản xuất lương thực. Vì vậy, sản xuất cồn sinh học thế hệ thứ hai được sản xuất bằng cách sử dụng phế thải nông nghiệp như rơm rạ và bắp. Tuy nhiên, khi đường được tạo ra từ các nguồn nguyên liệu này thì một lượng lớn acetate được hình thành. Acetate có thể được làm giảm bớt hoặc loại bỏ trong quá trình sản xuất cồn sinh học bằng nấm men.

Một thách thức khác của quá trình sản xuất cồn sinh học là khoảng 4% đường bị mất đi do sự hình thành sản phẩm phụ glycerol và điều này được xem như là một hệ quả tất yếu của quá trình sản xuất cồn sinh học.

Trên lý thuyết, nấm men có thể chuyển đổi acetate có hại thành ethanol bằng cách gây mất gen đơn ở nấm men. Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Delt Hà Lan và Trung tâm Kluyver tiến hành chèn một gen đơn từ vi khuẩn Escherichia coli cho phép chuyển đổi acetate thành ethanol nhờ hoạt động của nấm men. Điều này sẽ loại bỏ các gen tổng hợp glycerol.

Nhà nghiên cứu chính Jack Pronk tóm tắt như sau: trong phòng thí nghiệm thì việc cải biến di truyền này như “Một mũi tên bắn ba con chim”: không hình thành glycerol, năng suất ethanol cao hơn, loại bỏ acetate độc hại.

Có tiềm năng sản xuất hàng tỉ lít cồn sinh học, cần có các nghiên cứu tiếp theo để sản xuất và tối ưu hóa các điều kiện sống của nấm men ở quy mô công nghiệp. Các nhà nghiên cứu nấm men Delft đã nộp đơn xin bằng sáng chế cho phát minh của họ và hy vọng sẽ hợp tác với các đối tác để đẩy nhanh tiến độ ở quy mô công nghiệp.

Theo Khamphamoi.