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大肠杆菌有望拯救能源危机

科普小知识2022-06-13 10:23:41
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大肠杆菌有望拯救能源危机

最近,在《自然通讯》杂志上发表的一项研究中,一群科学家发现大肠杆菌阻断了脂肪进入细胞膜的生物过程。研究人员通过一些酶阻断了脂肪酸进入大肠杆菌细胞膜的生物过程,导致脂肪酸进入不同的生物途径,最终使大肠杆菌产生可再生的丙烷。该研究为实现可再生能源提供了可能性,并有望取代不可再生的化石燃料。

化石燃料是一种有限的资源。随着人口的增长,人类必须找到新的材料或技术来满足日益增长的能源需求。丙烷是液化石油气的主要成分。它易于液化,合成后可立即分离。它易于运输、储存和使用。

在这项研究中,科学家使用大肠杆菌作为宿主生物。首先,大肠杆菌脂肪酸进入生物膜的过程被硫酯酶的新变体中断,以获得丁酸,一种由丙烷产生的前体化合物。后来,他们用一种叫做酰基载体蛋白的细菌酶将丁酸转化成丁醛。最后,他们使用了最近发现的AOD酶(醛脱甲酰氧),这种酶可以催化丙烷的生产。尽管一些科学家以前曾试图通过ADO生产燃料,但结果并不令人满意。在这项研究中,科学家通过电子刺激ADO增强了他们的催化能力,最终生产出丙烷。

参与这项研究的帕特里克·琼斯博士说:“我们的研究为可再生能源的可持续生产提供了可能性。在最初阶段,细菌燃料可以用作补充能源,但它最终将取代化石燃料,包括柴油、汽油、天然气等。”

然而,这项研究仍处于早期发展阶段。大肠杆菌产生的丙烷含量相对较低,科学家正在改进合成工艺。他们希望这项研究在未来5-10年内具有商业可行性。研究人员的最终目标是将这种大肠杆菌的生产系统转化为光合细菌,这种细菌有一天可以直接将太阳能转化为化学能。