研究发现皮肤病菌将成为未来生产生物燃料关键 


研究发现皮肤病菌将成为未来生产生物燃料关键
    来源:中国新闻网     日期: 2008年07月14日
科学家发现一种皮肤病(jungle rot)病菌能有效地分解纤维素,将成为未来生物燃料商业开发的关键。

乙醇是最普遍的生物燃料,它主要是由谷物、甘蔗和其它庄稼加工而成的。当然,它也可以由纤维素加工制成。纤维素是树干、树皮和其它植物部分的一种长链分子。可是,要生产乙醇,得将纤维素分解成可发酵的糖,这就需要特殊的酶――纤维素酶。

目前生物燃料公司主要是从里氏木霉(Trichoderma reesei)中获得纤维素酶。里氏木霉就是二战时期引发的著名的湿热气侯所引起的皮肤病(jungle rot)的病根。此绿色霉菌在南太平洋大肆吞噬军用帐篷和军服。

美国国家可再生能源实验室的迈克尔•希梅尔说:“里氏木霉是生产商业纤维素酶的冠军微生物。”为了减少生产纤维素酶的成本,由美国能源部的联合基因学会组织的一支国际科学家小组,目前已经对所罗门岛上的里氏木霉进行了DNA排序,他们希望其遗传信息能改良里氏木霉,使其比现在能更加有效地出产纤维素酶。

虽然生物燃料因最近导致粮食价格上升和可能破坏环境而名声不好,但这主要是因为乙醇多是从谷物而不是其它非粮食资源加工而来的。如果是从纤维素加工而来的,这就对粮食价格的影响会减小,因为纤维素来源广泛,不需粮食作物,可从草或玉米杆之类的植物中获得。而且,研究还表明,来自非食用植物的乙醇排放的碳比玉米乙醇少,碳足迹低。

尽管如此,如今美国大多数乙醇都是由玉米生产的,部分原因是因为纤维素太难分解了。

科学家发现只有某些微生物能降解纤维素获得能源,但从这些微生物中提取纤维素酶很昂贵。2001年,生产1加仑乙醇所需的纤维素酶的成本是5美元多,这还不包括微生物本身的成本。从此,生物技术研究使这一成本下降了不到20美分。因此,现在得大大降低成本才能让消费者享用经济实惠的生物燃料。

科学家表示,目前的关键工作就是要改良里氏木霉,以提高纤维素酶的性能。最终,联合基因学会的研究人员对里氏木霉排列出了3400万对碱基。此小组惊讶地发现,里氏木霉产酶基因的数量比其它类似的真菌要少得多。

负责此项研究的联合基因学会的迪戈•马丁兹说:“我们知道里氏木霉是知名的大量降解酶的生产者,但我们惊讶地发现它只生产很少种类的酶,这表明其蛋白质分泌系统异常有效。”马丁兹及其同事将此研究成果发表在最新出版的《自然-生物技术》杂志上。

他们在论文中写道,这种产酶基因扎堆的方式还可以解释里氏木霉为何能如此快速地降解植物材料的原因。马丁兹说:“此新基因图谱将让生物技术公司利用遗传技术使里氏木霉能生产更好更多的酶。”

塔里木大学微生物学精品课程 版权所有