【摘要】美國(guó)佐治亞大學(xué)的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，他們對(duì)能降解木質(zhì)纖維素的細(xì)菌嗜熱木聚糖酶進(jìn)行遺傳改造后，其直接將以柳枝稷為原料的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化成了乙醇燃料，發(fā)表在最新一期《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上的該研究未來(lái)有望實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)出物美價(jià)廉的燃料。

    美國(guó)佐治亞大學(xué)的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，他們對(duì)能降解木質(zhì)纖維素的細(xì)菌嗜熱木聚糖酶進(jìn)行遺傳改造后，其直接將以柳枝稷為原料的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化成了乙醇燃料，發(fā)表在最新一期《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上的該研究未來(lái)有望實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，生產(chǎn)出物美價(jià)廉的燃料。

    在利用柳枝稷和巴茅根等非食物農(nóng)作物生物質(zhì)能制造具有成本效益的生物燃料的過(guò)程中，面臨的一個(gè)主要“攔路虎”是利用微生物發(fā)酵制造乙醇之前，要對(duì)植物進(jìn)行預(yù)處理—將植物的細(xì)胞壁破解，科學(xué)家們一直沒(méi)有找到很好的辦法，因此，也拖慢了科學(xué)家們用生物質(zhì)能生產(chǎn)生物燃料的步伐。

    現(xiàn)在，佐治亞大學(xué)富蘭克林文理學(xué)院遺傳學(xué)系教授珍妮特·威斯特菲爾玲和該校生物能源科學(xué)中心（由美國(guó)能源部資助）的研究人員，歷時(shí)兩年半的研究，對(duì)細(xì)菌嗜熱木聚糖酶進(jìn)行了遺傳改造，經(jīng)過(guò)改造后的菌株成功地承擔(dān)了拆解植物生物質(zhì)能細(xì)胞壁的任務(wù)，摒棄了預(yù)處理過(guò)程。

    威斯特菲爾玲及其同事刪除了嗜熱木聚糖酶的一個(gè)乳酸脫氫酶基因，引入了制造乙醇的熱纖梭菌的一個(gè)乙醛/乙醇脫氫酶基因，經(jīng)過(guò)遺傳改造的嗜熱木聚糖酶因此擁有了把糖發(fā)酵成乙醇的能力。研究結(jié)果表明，這種經(jīng)過(guò)改造的嗜熱木聚糖酶菌株把柳枝稷生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化成了它的總發(fā)酵終產(chǎn)物的70%，相比之下野生型菌株的產(chǎn)量為0。

    威斯特菲爾玲說(shuō)：“現(xiàn)在，不需要任何預(yù)處理過(guò)程，我們拿過(guò)柳枝稷，將其磨成粉末，添加低成本的、極少量的鹽培養(yǎng)基，在另一端就能得到乙醇，最新研究朝著一種經(jīng)濟(jì)上可行的工業(yè)過(guò)程邁出了第一步?！?/P>

    威斯特菲爾玲表示，自然界的很多微生物都被證明擁有非常強(qiáng)大的化學(xué)和生物學(xué)能力，但面臨的最大挑戰(zhàn)是研發(fā)出好的遺傳系統(tǒng)來(lái)使用這些微生物，系統(tǒng)生物學(xué)使我們可以對(duì)生物體進(jìn)行操控，讓它們完成此前根本無(wú)法做到的事情，最新研究就是最好的例證。

    得到的生物燃料除了有乙醇，還有丁醇和異丁醇（可與乙醇相媲美的交通燃料）以及其他燃料和化學(xué)物質(zhì)。威斯特菲爾玲說(shuō)：“最新研究是一個(gè)開(kāi)始，證明我們可以對(duì)生物體進(jìn)行操控，生產(chǎn)出真正可持續(xù)的產(chǎn)品。”（劉霞）