近期,中國科學院合肥物質院智能所離子束中心工業(yè)微生物課題組王鵬團隊與合作者應邀在Biotechnology for Biofuels and Bioproducts發(fā)表了綜述文章,全面闡述了乙醇作為可再生碳源在生物制造中的巨大應用潛力。
近年來,為了解決生物制造中對含糖碳源的依賴問題,研究人員開始廣泛關注C1(如二氧化碳、一氧化碳、甲烷、甲酸和甲醇)和C2(如乙酸和乙醇)底物。這些底物因其在自然界中的豐富性和低生產成本而成為潛在的替代碳源。研究團隊通過多維度分析,揭示了乙醇作為替代碳源的顯著優(yōu)勢。乙醇不僅可從農業(yè)和工業(yè)廢棄物中高效獲取,實現(xiàn)資源循環(huán)利用,其代謝途徑也相對簡單,且能量密度高。此外,團隊深入總結了微生物對乙醇的代謝機制和耐受性,為工業(yè)菌株的定向改造提供了理論基礎。在實際應用方面,研究展示了基于乙醇的生物制造在生物塑料、藥物前體和有機酸等高值化學品生產中的最新進展。這項研究為解決當前生物制造產業(yè)面臨的資源挑戰(zhàn)提供了新的思路,對于緩解資源壓力、實現(xiàn)綠色發(fā)展具有重要意義。
圖1 乙醇合成和基于乙醇的生物制造