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Mikroben zur Herstellung von Biodiesel


DAS Biokraftstoffe Sie können von Mikroben produziert werden. Um die Produktion von zu erhöhen Biodiesel ein neues Protokoll der synthetische Biologie. Das System ist in der Lage, den Stoffwechselweg, den Mikroben zur Produktion verwenden, dynamisch zu regulieren Biokraftstoffe.

Das Biodiesel Es kann von Mikroben gewonnen werden, die durch ihren Stoffwechsel Fettsäuren auf der Basis von Kraftstoffen produzieren. Mikroben produzieren Biodiesel ausgehend von einfacher Glukose. Mit der neuen Technik von synthetische Biologie, die Produktionsgeschwindigkeit der Biotreibstoff es kann dreimal erhöht werden. Das neue Protokoll heißt DSRS "dynamisches Sensor-Regler-SystemUnd ist ein dynamisches Regulationssystem des mikrobiellen Stoffwechsels.

Das DSRS ist ein außerordentlich neues Werkzeug, da es die erste Synthesetechnik ist, die einen Stoffwechselweg dynamisch regulieren kann, um seine Leistung zu verbessern, was in unserem Fall mit einer höheren Produktion von Fettsäuren zusammenfällt. Die Forschung wurde von Jay Keasling, CEO von JBEI, einer führenden Figur in der Welt von verfolgt synthetische Biologie, bekannt für seine Forschung und seine Position als Direktor des Berkeley Lab. Das wissenschaftliche Fachwissen des Barkeley Lab wurde mit 13 Nobelpreisen ausgezeichnet.

Mit dieser Technik kann die Biodiesel kann als a angesehen werden Biotreibstoff wirklich effektiv erneuerbar. Wissenschaftliche Studien haben gezeigt, dass flüssige Brennstoffe aus pflanzlicher Biomasse eine der besten kostengünstigen Alternativen für die kommerzielle Produktion von sind Biokraftstoffe. Die Hauptforschung für die Entwicklung der Biotreibstoff Ideal aus pflanzlicher Biomasse gewonnen, Schwerpunkt auf der Untersuchung von Fettsäuren.

Die Notwendigkeit für neue Kraftstoffe Heute ist es lebendiger als je zuvor und Fettsäuren könnten der Rohstoff für die Herstellung von sein Biodiesel aber auch für eine breite Palette chemischer Produkte wie Tenside, Lösungsmittel und Schmiermittel. Die Produktion von Biokraftstoffe mit mikrobiellen Mitteln könnte es eine ökologischere Alternative zu herkömmlichen fossilen Brennstoffen sein; Gute Ausbeute und großtechnische Anwendung sind jedoch wesentliche Merkmale der industriellen Produktion.

Bis heute ist die Produktion von Biodiesel er konnte Hindernisse nicht überwinden; mit den Werkzeugen von synthetische Biologie Die meisten Barrieren wurden abgerissen. Das DSRS reguliert jene Gene, die die Produktion und den Verbrauch der Zwischenchemikalien der Reaktion steuern, deren Bildung es sieht Biokraftstoffe als Endprodukt.

Für die Herstellung von Biodiesel Bisher wurden technische, dh gentechnisch veränderte Mikroben verwendet. Die von vorgenommenen ÄnderungenGentechnik Sie wurden eher entwickelt, um das Überleben des Gastes zu sichern, als um die Produktionseffizienz zu steigern. Die DSRS-Methode überwindet diese Einschränkung: Die ersten Tests wurden an einem Stamm von Escherichia coli durchgeführt, Bakterien, die vom JBEI-Forscherteam hergestellt wurden Dieselkraftstoffdirekt aus Glukose.

E. coli gehört zu den am meisten untersuchten Bakterien, hat eine große Fähigkeit, Fettsäuren zu synthetisieren, und seine Technik macht E. coli zum idealen Kandidaten für Tests an Biokraftstoffe. In der neuen mikrobiellen Technik haben Forscher Biosensoren entwickelt, die auf ein Zwischenprodukt der Reaktion einwirken, bei der Zucker in Zucker umgewandelt wird Biodiesel. Das Schlüsselintermediat ist Acyl-CoA.

Mit anderen Worten, Forscher haben einen Pool von DNA-Promotoren entwickelt, die die Expression spezifischer Gene als Reaktion auf zelluläre Acyl-CoA-Spiegel erhöhen. Diese synthetischen Promotoren werden nur unter bestimmten Umständen aktiviert, so dass das System leicht zur Regulierung der Produktion von verwendet werden kann Biodiesel. Durch Einführung des DSRS-Protokolls in den E. Coli-Stamm zur Herstellung von Biodieselhat sich die Ausbeute verdreifacht und 28% des theoretischen Maximums erreicht. Mit weiteren Verfeinerungen der Technik wird erwartet, dass die Ausbeuten weiter steigen. Das DSRS sollte auf die mikrobielle Produktion anderer Chemikalien anwendbar sein und nicht nur auf Fettsäuren basieren.

Angesichts der großen Anzahl verfügbarer natürlicher Sensoren kann die DSRS-Strategie auf viele andere Biosynthesewege ausgedehnt werden, um den Stoffwechsel auszugleichen, die Produktausbeute zu erhöhen und das Leben von Wirtszellen (Bakterien) zu stabilisieren. Laut Professor Zhang, Mitautor der Studie, sollte es eines Tages möglich sein, jeden Stoffwechselweg dynamisch zu regulieren, unabhängig vom Vorhandensein eines natürlichen Sensors. Nur so die Produktion von Biokraftstoffe es kann im kommerziellen Bereich wirklich wettbewerbsfähig werden.

bearbeitet von Anna De Simone

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für zusätzliche Infos
www.jbei.org



Video: Anleitung zur Herstellung von Biodiesel (Dezember 2021).