Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà khoa học đã sử dụng tảo phát triển nhanh gấp ba lần so với cây trồng tinh bột và đã thành công trong việc sản xuất nhiên liệu sinh học và sinh hóa. Họ đã phát triển một loại vi sinh vật nhân tạo mới như là một nền tảng vi sinh vật cho nhà máy sinh học của macroalgae nâu có thể đẩy nhanh tốc độ sản xuất sinh hóa.
Công nghệ nhà máy sinh học sử dụng sinh khối làm nguyên liệu và chuyển đổi nó thành năng lượng và các sản phẩm phụ có lợi khác. Nó đang thu hút sự chú ý như một công nghệ thân thiện với môi trường và bền vững để chuẩn bị cho việc cạn kiệt nhiên liệu hóa thạch. Tuy nhiên, các loại sinh khối có thể được sử dụng cho công nghệ này rất hạn chế. Cây trồng tinh bột như ngô được sử dụng làm sinh khối (chủ yếu là glucose), nhưng chúng dễ dàng được tiêu thụ bởi vi sinh vật. Các quy trình như vậy có những hạn chế trong việc đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các chế phẩm sinh học, ví dụ, việc tiêu thụ tài nguyên thực phẩm và khả năng canh tác hạn chế.
Để khắc phục những hạn chế như vậy, nhóm nghiên cứu chung của POSTECH và Đại học Quốc gia Seoul đã phát triển một loại vi sinh vật mới, được đặt tên là Vibrio sp. pháp Trong nghiên cứu của họ, họ đã chứng minh thành công rằng Vibrio sp. dhg có thể là một nền tảng vi sinh vật đầy hứa hẹn cho nhà máy sinh học của macroalgae nâu có thể thay thế sinh khối cây trồng tinh bột.
Những nỗ lực tiếp tục nghiên cứu sử dụng sinh khối không ăn được đã được thực hiện và macroalgae nâu đã được đề xuất như một nguyên liệu thay thế. Các loài tảo nâu phát triển nhanh gấp hai đến ba lần so với cây trồng tinh bột và chỉ cần ánh sáng và nước biển để phát triển. Mặc dù chúng chỉ được tiêu thụ ở một vài quốc gia như Hàn Quốc, nhưng chúng không được ăn ở hầu hết các quốc gia. Vì những lợi thế này, chúng dường như là một lựa chọn thay thế hợp lý. Tuy nhiên, không có vi sinh vật công nghiệp nào có thể dễ dàng chuyển hóa các polysacarit như axit alginic trong tảo và rất khó để phát triển quy trình sử dụng tảo làm sinh khối.
Để giải quyết vấn đề này, Giáo sư Gyoo Yeol Jung và nhóm nghiên cứu của ông tại POSTECH và Giáo sư Sang Woo Seo và nhóm nghiên cứu của ông tại Đại học Quốc gia Seoul đã phát triển thành công một loại vi sinh vật mới, Vibrio sp. dgh, có thể chuyển hóa nhanh axit alginic trong tảo và kỹ thuật di truyền được tối ưu hóa cho vi sinh vật mới này dựa trên phân tích omics. Ngoài ra, họ đã thành công trong việc phát triển các quy trình sản xuất sinh học trực tiếp sản xuất ethanol (nhiên liệu sinh học), 2,3-butanediol (nguyên liệu cho nhựa), lycopene (hoạt chất sinh lý) và các sản phẩm hóa học khác bằng cách điều khiển con đường chuyển hóa của Vibrio sp. pháp
Đặc biệt, vi sinh vật nhân tạo mới mà họ tìm thấy có nhiều lợi thế và mang lại kỳ vọng lớn về việc sử dụng trong tương lai. Ví dụ, Vibrio sp. dhg không chỉ có thể sử dụng macroalgae nâu làm sinh khối mà còn các sinh khối khác nhau hiệu quả hơn các vi sinh vật công nghiệp thông thường (E. coli, nấm men). Ngoài ra, tốc độ tăng trưởng của chúng nhanh hơn hai lần và chúng chuyển đổi sinh khối nhanh hơn. Do đó, nó được dự kiến sẽ được sử dụng để cải thiện hiệu quả của quá trình lên men vi sinh vật không chỉ sử dụng tảo mà còn cả sinh khối dựa trên gluose thông thường.
Giáo sư Jung, người đứng đầu nhóm nghiên cứu giải thích: “Vi sinh vật mà chúng tôi tìm thấy, Vibrio sp. Dhg có thể chuyển hóa nhanh chóng các nguồn carbon có nguồn gốc từ tảo. chuyển đổi nguyên liệu thô thành hóa chất có giá trị gia tăng cao đặc biệt nhanh hơn vi sinh vật công nghiệp hiện có. Do đó, chúng tôi hy vọng rằng điều này sẽ cải thiện hiệu quả và tính khả thi kinh tế của quá trình lên men vi sinh đã được nghiên cứu trên toàn cầu. “
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Khoa học & Công nghệ Pohang (POSTECH) . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :