低碳駕駛、環保可再生:轉基因技術在生物能源領域的應用

進入20世紀90年代,轉基因技術(又稱基因工程技術、生物技術等)成為一個發展迅速的領域,在醫藥、工業、農業和能源領域均得到了廣泛的應用。

今天,小孟帶大家一起了解轉基因技術在能源領域的應用。

地球上的化石能源儲量正在以驚人的速度減少,迫切需要開發可再生能源以滿足未來人們與日俱增的能源需求。

乙醇是目前應用廣泛、可替代化石燃料的可再生生物能源。傳統的乙醇生產以如玉米、木薯和小麥等高澱粉植物為原料。綜合考慮製取成本和種植的普遍性,玉米脫穎而出,成為製造“乙醇汽油”的最佳原料。

低碳駕駛、環保可再生:轉基因技術在生物能源領域的應用

將玉米提煉成乙醇、再根據調配比例加入純汽油進行混合,就得到了用玉米做的“乙醇汽油”。乙醇汽油燃燒後產生的廢氣中,一氧化碳含量比普通汽油降低30.8%,碳氫化合物降低了50%,對大氣環境的保護作用明顯喲~

木糖進入微生物後,有兩條途徑轉化為木酮糖,木酮糖進入戊糖磷酸途徑,戊糖磷酸途徑的中間代謝產物通過糖酵解途徑產生丙酮酸,在厭氧環境中,丙酮酸被還原為乙醇。

迄今為止,已發現包括細菌、真菌和酵母在內的100多種參與木糖代謝的微生物。

釀酒酵母與細菌相比具有較高的乙醇耐受濃度,是工業上生產乙醇的優良菌株,其對纖維素水解液中的抑制物也表現出較高的抗性。而釀酒酵母的不足之處是不能利用木糖。此後分離得到的酵母可產生乙醇相對較多,但在乙醇產量和乙醇耐受性上都低於釀酒酵母,且要求限制性供氧,生產控制難度增大。同時還存在對水解物中低濃度抑制物敏感、副產物較多等問題。

目前還發現了能利用木糖發酵產乙醇的一些細菌和真菌,但這些菌株利用木糖轉化乙醇的效率比葡萄糖等己糖發酵效率低,發酵速度慢,併產生大量副產物,難以用於乙醇工業生產。

隨著轉基因技術的發展,利用基因工程技術改造特定微生物,獲得適於大規模乙醇工業化生產的菌株,成為目前提高燃料乙醇得率的關鍵手段。

汽車多喝酒,空氣就變好?

轉基因30年實踐(第二版),中國農業科學技術出版社,2012年11月

轉基因玉米與生物燃料

轉基因玉米研究發現:比普通玉米增產兩成 毒素低三成

http://modernagriculture.org.cn/innovation/the-science-inside-gmo-seeds/


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