生物质作物作为生化产品和生物燃料生产的前体具有广阔前景。然而,它们含有多种不同类型的糖。酵母在进化过程中形成了对葡萄糖的强烈偏好,将其作为能量来源,而对其他类型的糖则兴趣不大。不过,这种偏好可能会带来问题。在生物燃料的生产过程中,通常更希望酵母能够同时消耗多种类型的糖。
先进生物能源与生物产品创新中心(CABBI)的研究人员成功培育出一种不偏好任何单一糖类的酵母菌株。该菌株能够同时利用多种糖类。
酵母对葡萄糖的偏好,对利用酵母生产生化产品和生物燃料的制造商而言是一个挑战。这项研究解决了这一瓶颈问题,使酵母能够同时转化不同类型的糖。这项新技术将加快生化产品和生物燃料的生产,推动国内生物能源产业的发展。 这项研究还可能推动新型生物产品的更高效生产,从而支持那些能够提升农业附加值、促进农村经济发展并增加国内能源产量的产业。
先进生物能源与生物产品创新中心(CABBI)的一个研究团队通过基因工程改造了酵母,使其能够同时运输多种糖类。
天然酵母的糖转运蛋白对葡萄糖具有很强的亲和性,这成为高效生化产品和生物燃料生产的瓶颈。在经过基因工程改造、能够发酵木糖的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中,这些转运蛋白已被SWEET7P取代。 在采用合成培养基和工业(甘蔗)培养基的实验中,该新菌株成功实现了葡萄糖、半乳糖、果糖和木糖的共发酵。 值得注意的是,该新菌株还能利用木糖醇——一种通常酵母无法利用的常见副产物。转录组和代谢组学分析揭示了中心碳代谢的重编程以及对葡萄糖偏好的降低。
对于生物经济而言,这标志着效率方面的一次重大飞跃。这一成果使得在复杂原料中同时进行糖转化成为可能,并能更高效地利用工业副产品。通过这种方法实现对复杂生物质作物的快速、高效转化,有望在生产生物燃料和生物化学品时缩短发酵时间、最大限度地减少副产品浪费,并降低运营成本。
原文来源:Biodiesel Magazine
英文原标题:Creating yeast strains that aren’t picky raters | Biodiesel Magazine
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