E. coli, скроенный, чтобы преобразовать заводы в возобновляемые химикаты

Экономно и действенно преобразовывающий жёсткий вопрос завода, названный лигнином, продолжительно был яблоком раздора для более источника и создания широкого применения энергии его конкурентоспособный. Соединяя механизмы от другого видного лигнина degraders, биоинженера Сандиа Симы Сингха и двух постдокторских исследователей, Вейхуа Ву, на данный момент в Lodo Therapeutics Corp. и Фан Лю, спроектировал E. coli в действенную и продуктивную фабрику по производству клеток биоконверсии.

«В течение многих лет мы изучили рентабельные способы сломать лигнин и преобразовать его в нужные химикаты платформы», сказал Сингх. «Мы применили отечественное познание естественного лигнина degraders к E. coli, по обстоятельству того, что та бактерия не так долго осталось ждать растет и может пережить резкие производственные процессы».Работа, «К Разработке E. coli с Саморегуляторной Совокупностью для Лигниновой Ревалоризации», была относительно недавно издана на Слушаниях Национальной академии наук США и была поддержана Лабораторной программой Целенаправленного исследования и развития Сандиа.Разработка дорогостоящий процесс в доходностьЛигнин – компонент стен растительной клетки, что дает им их немыслимую силу.

Это наполняется энергией, но добирается до той энергии, столь дорогостоящее и сложный, что получающееся биологическое горючее не может соперничать экономно с другими формами энергии транспортировки.По окончании того, как сломанный, у лигнина имеется другие подарки, чтобы дать в форме нужных химикатов платформы, каковые смогут быть преобразованы в нейлон, пластмассы, фармацевтические препараты и другие нужные продукты. Будущее изучение может сосредоточиться на демонстрации производства к этим продуктам, вследствие того что они имели возможность оказать помощь сбалансировать биопроизводственная экономика и биотопливо.

Или как Сингх выражается, «они valorize лигнин».Ответ трех проблем: цена, токсичность и скоростьСингх и ее команда решили три неприятности с превращением лигнина в химикаты платформы.

Первое стоилось. E. coli, как правило, не создают ферментов, нужных для конверсионного процесса.

Ученые должны уговорить бактерии в создание ферментов, добавив что-то названное индуктор к бульону брожения. В то время как действенный, для активации производства фермента, индукторы смогут быть столь дорогостоящими, что они мешают бионефтеперерабатывающим фабрикам.

Ответ было в том, дабы «обойти потребность в дорогом индукторе созданием E. coli так, чтобы полученные из лигнина комплексы, такие как vanillin помогали и основанием и индуктором» Сингх, сказал.Vanillin не очевидный выбор заменить индуктор.

Комплекс произведен, вследствие того что лигнин ломается и, при более высоких концентрациях, может запретить очень E. coli трудящийся, чтобы преобразовать его. Это создало вторую проблему: токсичность.

«Отечественная разработка переворачивает проблему токсичности основания с ног на голову, разрешая очень химическое, которое токсично к E. coli, чтобы начать ревалоризации и процесс. В то время, когда vanillin в бульоне брожения активирует ферменты, E. coli начинает преобразовывать vanillin в catechol, отечественный желаемый химикат, и сумма vanillin никогда не достигают уровня токсичности», сказал Сингх. «Это автомобиль регулирует».Третьей проблемой была эффективность.

В то время как vanillin в бульоне брожения преодолевает мембраны клеток, каковые будут преобразованы ферментами, это было медленное, пассивное перемещение. Исследователи искали действенные транспортеры от других бактерий и микробов к мельчайшему пути этот процесс, сказал Ву.«Мы заимствовали дизайн транспортера у другого микроба и спроектировали его в E. coli, что оказывает помощь накачать vanillin в бактерии», сказал Лю. «Это думается достаточно несложным, но потребовалась огромная верная настройка, чтобы заставить все сотрудничать».У технических ответов как они, каковые преодолевают эффективности и неприятности токсичности, имеется потенциал, чтобы сделать производство биологического горючего экономически жизнеспособным.

Внешний регулирующий машинально метод без индукторов для valorizing лигнина – всего один способ, которым исследователи трудятся, чтобы оптимизировать процесс изготовления биологического горючего.«Мы нашли эту часть лигниновой загадки ревалоризации, обеспечив громадную отправную точку для будущего изучения масштабируемых, экономичных ответов», сказал Сингх. «на данный момент мы можем трудиться над производством огромных количеств химикатов платформы, технических дорог к новым конечным продуктам и рассмотрения микробных хозяев не считая E. coli».

9 комментариев

Добавить комментарий