Đẩy nhanh quá trình chuyển đổi đường thành nhiên liệu

Đẩy nhanh quá trình chuyển đổi đường thành nhiên liệu

    Đẩy nhanh quá trình chuyển đổi đường thành nhiên liệu
    bởi Đại học Queensland

    sugarcane
    Ảnh: Pixabay/CC0 


    Các nhà nghiên cứu của Đại học Queensland đã tìm ra cách chuyển đổi mía hiệu quả hơn thành một khối xây dựng nhiên liệu hàng không và các sản phẩm khác.

    Bằng cách tập trung vào một enzyme cụ thể, một nhóm UQ hợp tác với Đại học Kỹ thuật Munich (TUM) đã đẩy nhanh bước chậm nhất trong quá trình xử lý đường thành một chất hóa học có tên là isobutanol.

    Giáo sư Gary Schenk từ Trường Hóa học và Khoa học Sinh học Phân tử của UQ cho biết isobutanol từ một nguồn tài nguyên tái tạo có thể được sử dụng để sản xuất nhiên liệu, nhựa, cao su và phụ gia thực phẩm.

    Giáo sư Schenk cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi về loại enzyme đặc biệt này có nghĩa là chúng tôi có thể đẩy nhanh tốc độ sản xuất và sản lượng isobutanol từ mía, cuối cùng cho phép các nhà sản xuất sinh học tạo ra các sản phẩm đa dạng ở quy mô bền vững và hiệu quả”.

    "Thông thường trong quá trình sản xuất sinh học, các tế bào chẳng hạn như nấm men được sử dụng làm nền tảng sản xuất, nhưng trong nghiên cứu của chúng tôi, chỉ một số lượng nhỏ enzyme khử nước đặc hiệu cho axit đường được sử dụng.

    "Việc có các enzym chuyển hóa đường hoạt động bên ngoài môi trường tế bào có nghĩa là chúng ta có thể bỏ qua nhiều cạm bẫy của các phương pháp sản xuất sinh học dựa trên tế bào truyền thống hơn.

    "Điều này đã dẫn đến sản lượng isobutanol cao hơn nhiều với ít sản phẩm phụ không mong muốn hơn."

    Speeding up sugar's conversion into fuel

    Chuỗi enzym để sản xuất isobutanol từ D-glucose. Các đại diện từ siêu họ ilvD/EDD (DHAD và DHT) xúc tác cho nhiều phản ứng trong chuỗi (được tô màu đỏ). Tín dụng: Hóa học – Tạp chí Châu Âu (2022). DOI: 10.1002/chem.202203140
    Quá trình sản xuất isobutanol từ đường dựa trên tế bào tạo ra khoảng 25 gam trên mỗi lít dung dịch nuôi cấy tế bào nhưng trong nghiên cứu của UQ, phương pháp không có tế bào tạo ra lượng đó ít nhất gấp 10 lần.

    Giáo sư Schenk cho biết: “Phương pháp không sử dụng tế bào giúp các nhà sản xuất sinh học kiểm soát nhiều hơn và mang lại năng suất cao hơn nhiều, nghĩa là lợi tức đầu tư của họ cao hơn và sản phẩm được sản xuất bền vững hơn—đó là một chiến thắng đôi bên cùng có lợi”.

    "Một hạn chế trong việc tạo ra các sản phẩm số lượng lớn như nhiên liệu hàng không với quy trình không có tế bào là không có đủ enzyme nhưng sự phát triển trong kỹ thuật và sản xuất enzyme đồng nghĩa với việc sản xuất quy mô lớn hiện có thể đạt được.

    "Chúng tôi chỉ mới ở buổi bình minh của một thời đại rất thú vị trong không gian này."

    Giáo sư Damian Hine từ Liên minh Nông nghiệp và Thực phẩm Queensland của UQ cho biết nghiên cứu đã chứng minh tiềm năng to lớn của sản xuất sinh học không có tế bào.

    Ông nói: “Mặc dù có những hạn chế về mặt thương mại đối với việc sản xuất enzyme, nhưng giờ đây chúng tôi có đủ bằng chứng cho thấy rằng việc sản xuất quy mô lớn sử dụng quy trình enzyme không có tế bào là khả thi về mặt thương mại và sẽ đóng vai trò chính trong sản xuất sinh học trong tương lai”.

    Nghiên cứu này được xuất bản trong Chemistry—A European Journal.

    Zalo
    Hotline