Ученые в США разработали новый способ гликолиза, который сокращает потери углерода и может значительно увеличить производство биотоплива и других химических веществ в био-НПЗ.
Потери углерода происходит в гликолизе, когда сахара расщепляются для получения пирувата (соединение пировиноградной кислоты). Когда глюкоза преобразуется в этанол или другой тип биотоплива только четыре из шести атомов углерода включены, а два других атома углерода теряются в виде CO2 . Новый способ гликолиза избегает таких отходов и может повысить производство биотоплива на 50%.
"Раньше все думали, что не было возможности сохранить все атомы углерода в производстве биотоплива, поскольку гликолиз, неразрывно теряет углерода в пути, но теперь мы решили эту проблему, говорит Джеймс Ляо , ведущий автор и метаболических инженера в университете Калифорнии в Лос-Анджелесе.
Гликолиз разбивает сахара в пируват, который декарбоксилируется в ацетил-коэнзим А (ацетил-КоА) для биосинтеза жирных кислот, аминокислот, изопреноидов и других химических веществ.
Теоретически эта новая неокислительный гликолиза (NOG) путь может быть использована любым организмом. Кроме того, 'потому что ацетил-КоА является почти универсальным предшественником всех химических веществ и топлива, вы можете использовать его, чтобы сделать бутанол, этилацетат, этанол или любые жирные кислоты", говорит Ляо.
Ляо разработал данный NOG Путь в кишечной палочки и когда они кормили глюкозой, они произвели два АТФ и три молекулы ацетата в глюкозу, но никаких восстановительных эквивалентов. Электроны из гликолиза, как правило, используются для уменьшения других соединений, и таким образом создают различные промежуточные соединения биосинтеза. Чтобы компенсировать это, Ляо отмечает, что во многих случаях дополнительные снижения мощности должны быть добавлены водород или муравьиная кислота, но это должно оказаться более экономически эффективным, чем потерять атомов углерода.
Дэвид Фелл , биохимик из Университета Оксфорд Брукс в Великобритании, скептически относится, насколько полезны новые пути будет как ацетат образование занимает центральное место в ней. 'Ацетата подкисления среды не используется, следовательно, система устойчивой надолго, "отмечает он. «После ацетат был сформирован, он не может быть легко использованы для синтеза, и не сможет превратиться в ацетил-КоА, который принимает АТФ, так образование ацетата потенциально ведет к потере углерода из системы".
Бас Теусинк, биолог Центр геномики промышленной ферментации в Нидерландах, говорит, что "идея умная и это удивительно, что она на самом деле, кажется, работает. Если этот путь будет оптимизирован и оказывается в состоянии работать при значительных продуктивности."
Ляо говорит с правом финансирования пути может сделать его в производство в течение пяти лет. "Этот путь не трудно реализовать. Это не связано с любой сложной ферментов и нет никаких сложных задач, которые предстоит решить, говорит он.
|
