通过改变酵母的代谢途径，麻省理工学院的化学工程师能够将植物糖转化为油脂。

 

麻省理工学院的工程师们对一种酵母菌进行了基因重组，使其更有效地将糖转化为脂肪，这一进展可能使柴油等高能燃料的可再生生产成为可能。

 

在麻省理工学院(MIT)威拉德·亨利·道(Willard Henry Dow)化学工程和生物技术教授格雷戈里·斯特凡诺普洛斯(Gregory Stephanopoulos)的带领下，研究人员修改了自然产生大量脂质的酵母的代谢途径，使它们的效率提高了30%左右。

 

“我们已经重新连接了这些微生物的新陈代谢，使它们能够以非常高的产量生产油脂，”Stephanopoulos说，他是这项研究的高级作者，该研究将发表在1月16日的《自然-生物技术》杂志上。

 

这一升级将使生产可再生高能燃料在经济上变得可行，麻省理工学院的研究小组目前正在进行额外的改进，以帮助更接近这一目标。天富注册

 

Stephanopoulos说:“我们所做的是达到这种酵母大约75%的潜能，还有另外25%的潜能将是后续工作的主题。”

 

该论文的第一作者是前麻省理工学院博士后乔康健。其他作者是前麻省理工学院研究生Thomas Wasylenko和Kang Zhou，以及前麻省理工学院博士后Xu Peng。

 

高能燃料

 

可再生燃料，如从玉米中提取的乙醇，在行驶的汽车中作为汽油添加剂是有用的，但对于飞机、卡车和船舶等大型车辆，则需要更强大的燃料，如柴油。天富注册

 

Stephanopoulos说:“柴油是首选燃料，因为它的高能量密度和柴油发动机的高效率。”“柴油的问题是，到目前为止它完全是由化石燃料制造的。”

 

利用废弃食用油制造生物柴油来驱动发动机的努力已经取得了一些成功，但食用油是一种相对稀缺和昂贵的燃料来源。像甘蔗和玉米这样的淀粉更便宜，也更丰富，但这些碳水化合物必须首先转化为脂质，然后再转化为高密度的燃料，如柴油。

 

为了实现这一目标，Stephanopoulos和他的同事开始研究一种被称为脂质体耶氏酵母的酵母，这种酵母可以自然产生大量脂质。他们专注于充分利用葡萄糖分解产生的电子。为了实现这一目标，他们通过合成途径转化耶氏酵母，将葡萄糖分解的剩余产物NADH转化为NADPH，后者可用于合成脂质。他们最终测试了十几种改良的合成途径。

 

Stephanopoulos说:“结果证明，这两种途径的结合给了我们在论文中报告的最佳结果。”“为什么这些途径中的一些比其他的更有效的实际机制还没有被很好地理解。”

 

使用这种改进的途径，酵母细胞只需要三分之二的葡萄糖就可以产生相同数量的油。

 

更好的效率

 

Stephanopoulos说，以目前玉米淀粉的价格来看，这种新的葡萄糖-脂质转化过程在经济上是可行的，研究人员希望使这一过程更加有效。

 

他说:“还有更多的改进空间，如果我们在这个方向上做更多的努力，那么这个过程将变得更有效率，生产一加仑石油需要更少的葡萄糖。”

 

研究人员还在探索利用更便宜的植物材料来源，如草和农业废弃物，这需要将构成这些植物材料的纤维素转化为葡萄糖。

 

这项研究是由美国能源部资助的。