技術簡介 |
以微生物發酵為基礎的化學品生產中,原料佔了相當大的生產成本。過去是用澱粉作為在工業量產上取得了相當大的成功,為了能有效處理農林廢棄物,同時降低生產成本,利用木質纖維素生產酒精,也已有了相當大的進展。目前,直接將二氧化碳轉換成生物燃料正如火如荼地在各國研究競爭。 傳統微生物酒精發酵之理論最高產能為2 mol/molglucose,二氧化碳排放則為1 molCO2/molEtOH,目前實際的酒精生產產能在1.8-1.9 mol/molglucose之間,二氧化碳排放則與酒精生產相當。本研究利用基因工程技術,構築一重組微生物菌株,結合了來自3種不同的微生物基因組,能同時將葡萄糖與自身排放之二氧化碳轉換成酒精,其酒精之理論最高產量為2.4±0.1 mol/molglucose。此重組菌株乃以大腸桿菌為平台做必須的基因修改,同時引入來自藍綠菌的固碳核心基因核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶 (Rubisco)及來自Zymomonas mobilis 的酒精生產基因組,最後得到的重組微生物菌株命名為FB295A。 實驗結果顯示,當饋以20 g/L的葡萄糖時,FB295A在60小時內可將全部的葡萄糖吃完,其酒精生產表現可達到產量2.3±0.2 mol/molglucose,及低碳排表現之0.13±0.02 molCO2/molEtOH。經過繼代培養馴化,整體發酵時間可縮短為30小時,使混營酒精生產改善至7.1±0.5 mmol L-1 h-1,並達到酒精產量2.4±0.1 mol/molglucose,發酵產物除了酒精,沒有其他發酵產物,FB295A以嶄新、次世代的方法生產酒精,在回收二氧化碳的表現可達到100%的理論值。 |