新华社北京7月3日电 用秸秆之类的农林业废弃物出产生物燃料可谓一箭双雕,但出产功率需要进步。科学家求助于大自然的进化规矩,让细菌在生计竞争中变得更拿手分化木糖,然后进步生物燃料制取功率。
美国亚利桑那州立大学日前发布新闻公报说,这所大学一个研讨小组让大肠杆菌生活在特别环境中,迫使它们发酵分化木糖才干生计。繁衍150多代之后,基因骤变使这些细菌分化木糖的功率进步。将骤变基因移植给用于发酵的菌种后,分化功率明显上升。
木糖是含有5个碳原子的糖,广泛存在于植物中,秸秆、稻壳、木屑、枯草等都含有很多木糖。用这些质料出产生物燃料,可以尽可能的避免以玉米和甘蔗为质料影响粮食出产的问题,还消除了农业废物。可是,工业上用于发酵的大肠杆菌会优先使用葡萄糖,只需环境中有葡萄糖在,它们就会封闭分化木糖的功用。
植物质料一般也富含葡萄糖,因而细菌分化木糖的动力和功率缺乏。研讨小组把大肠杆菌放在只含木糖的培育基中,不拿手分化木糖的细菌会在生计竞争中落败。细菌起先成长得十分缓慢,但通过150多代的进化,它们习惯了新环境,蒸蒸日上地成长起来。
剖析显现,3组这样培育的大肠杆菌针对同一批基因各自进行了不同的改造,都获得了成功。其中最有目共睹的改造触及一种名叫XlyR的调控蛋白质,只是两个氨基酸开关的调整,就能使细菌高效分化木糖,按捺对葡萄糖的使用。研讨人员把这个变异基因移植到工业用的大肠杆菌中,发酵4天后,产值增幅最多到达50%。
研讨人员说,这一发现突破了生物燃料出产领域的一个严重瓶颈。他们期望与工业组织协作进行大规模使用实验,验证经济可行性。