Há alguns meses atrás, informamos que as bactérias metal-tolerantes que transforma produtos químicos tóxicos em ouro 24 quilates foi descoberto por pesquisadores da Universidade Estadual de Michigan.
Agora, pesquisadores da Universidade Rice - desenvolveram geneticamente modificados bactéria E. coli que transformam resíduos em gordura como combustível.
Química "verde", desenvolvido na Universidade Rice, está no centro de um esforço do novo governo para transformar resíduos vegetais em ácidos graxos, e depois em combustível.
O laboratório de Arroz de bioengineer Ka-Yiu San é parte de um anunciado recentemente 25 milhões dólares United States Department of Agriculture projeto para desenvolver uma nova geração de energias renováveis e produtos de base biológica a partir de resíduos de gramíneas e florestal e de um novo híbrido de sorgo sendo desenvolvidos na Texas A & M University.
Alimentando uma planta derivados de resíduos, "molho de açúcar" a bactéria Escherichia geneticamente modificados E. produz ácidos graxos em um projeto em desenvolvimento na Universidade Rice. Os ácidos ricos em carbono podem ser transformados em combustível. O arroz é parte de um projeto financiado pelo Ministério da Agricultura para ampliar a produção de combustível e outros produtos de petróleo, como a partir de biomassa. (Crédito: Jeff Fitlow / Rice University)
Processos de patente pendente de fermentação criados por San e seus colegas usam geneticamente modificados bactéria E. coli para produzir ácidos graxos de hidrolisados. O açúcar, hidrolisado rico em carbono é extraído a partir da celulose, a parte dura e não comestíveis de plantas que normalmente é jogado fora.
San disse que seu laboratório já recebe um rendimento de 80 a 90 por cento de ácidos graxos a partir de açúcares modelo e esperanças para melhorar que ao longo dos próximos anos.
| "Adicionando mais 1 ou 2 por cento não parece muito", disse San, com base no Collaborative Rice Research BioScience. "Mas quando você está falando de fazer vários milhões de toneladas por ano, é enorme." Os produtos alvo são diesel sintético e lubrificantes, de acordo com Ceramatec Inc., uma empresa sediada em Utah, que propôs o projeto e gostaria de produzir hidrocarbonetos a partir de ácidos graxos, que poderia então ser processado pelas refinarias de petróleo. Há duas maneiras de fazer combustível (a partir de biomassa) ", disse Mukund Karanjikar, gerente de inovação em Tecnologia Holding LLC, que é administrar o projeto. "Você quer fazer álcoois, ou você faz petróleo como combustíveis que podem entrar em infra-estrutura atual. Nosso programa é para infra-estrutura compatíveis com combustíveis de transporte. |
"Não há muitas maneiras de ir a partir de açúcares de um composto diesel-como", disse ele. "A melhor maneira é fazer com que os ácidos graxos a partir dos açúcares microbiana, como muitos laboratórios têm tentado fazer. Mas o processo de Arroz Universidade é definitivamente o vencedor. "
Investigadores doutorados Xiujun Zhang Li e Mai foram cutucando suas bactérias para a produção eficiente de ácidos graxos para quatro anos, disse San. Zhang é responsável pelo desenvolvimento de enzimas em E. coli que promovem a formação eficiente de ácidos gordos livres, enquanto Li, agora em GlycosBio, trabalhado para construir estirpes hospedeiras microbianas de alto rendimento de produção.
Crédito: Jeff Fitlow / Rice University
"Eles têm sido fundamentais para este projeto", disse ele. "Em quatro anos, com dois pós-doutorados, vencemos todos, até mesmo grupos com dezenas de membros."
"Outros cientistas pensei que não poderia chegar perto de um rendimento máximo," San lembrou.
"Eles disseram que a E. coli só precisa construir lipídico suficiente (de gordura) por sua membrana e iria parar."
Rice University bioengineer Ka-Yiu San detém um copo de ácido graxo produzido pela coli geneticamente modificados E. partir de biomassa. Laboratório san é parte de um Departamento de Agricultura produto para transformar resíduos de plantas em combustíveis e lubrificantes. (Crédito: Jeff Fitlow / Rice University)
Que, como se viu, não era verdade. "Na verdade, uma das cepas que desenvolvemos é muito interessante: em vez de excretar o ácido graxo, que quer mantê-lo dentro. Assim, mais de 70 por cento do peso destas células é o ácido gordo. Estes são obesos E. coli ", San dito.
Desde o início do projeto, os pesquisadores aumentaram a sua produção de 100 vezes, San disse.
"Começamos com um título de 0,4 gramas por litro, e nós estávamos animados quando produzido pela primeira vez 1 grama. Agora estamos até 14 gramas por litro e procurando maneiras de ajustar o processo. Mas, neste ponto, o erro não vai mudar muito. "
Ainda assim, ele vai ter tempo para escalar.
"Nós temos que ter certeza de que o bug seja aperfeiçoado e robusto o suficiente para a indústria", disse San."As cepas que se comportam bem no laboratório não pode fazer tão bem em um ambiente industrial." Ele disse que o caminho para o desenvolvimento envolverá testes por laboratórios independentes para assegurar que o processo é repetido, e, em seguida, a escala inicial de uma planta piloto em duas ou três anos.
"Eu acho que esta é uma área muito rica", disse San. "Quando começamos este projeto há quatro anos, ninguém tinha prestado atenção aos ácidos graxos. Mas eu sabia que este seria um sistema bom modelo com infinitas variações que podem levar a produtos reais. "
As cepas de E. coli foram desenvolvidas em um projeto financiado pela National Science Foundation Pesquisa de Engenharia Centro de produtos químicos renováveis . San é professor de Rice Butcher ED de Bioengenharia e um professor de engenharia química e biomolecular.
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