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天津工生所微生物電合成研究取得進展

文章來源:天津工業生物技術研究所   發布時間:2019-07-22  【字號:     】  

  微生物电合成(Microbial electrosynthesis)是微生物利用电能作为还原力将CO2、葡萄糖或其它底物還原合成爲各種化學品的過程,其系統包括陽極(對電極)、參比電極和陰極(工作電極)。陰極電子在細胞內被轉化爲還原當量,爲胞內CO2的固定、富馬酸還原轉化丁二酸等提供還原力。隨著溫室氣體排放問題日益嚴峻,微生物電合成技術作爲一種綠色可持續的生物固碳技術,成爲當今研究熱點。

  近日,中國科學院天津工業生物技術研究所研究员张学礼带领的微生物代谢工程研究团队、研究员毕昌昊带领的代谢工程与合成生物技术研究团队合作,在微生物电合成技术方面取得重要进展。科研人园着重研究了胞内辅酶系统对细胞电活性的影响,在先前构建的大肠杆菌电合成发酵系统基础上,通过改造黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)合成途径,提高了胞内FAD的水平,从而增加了大肠杆菌的电活性。研究还发现微生物电合成系统有利于还原性产物(乳酸、乙醇等)合成,将丁二酸高效合成模块组装到高电活性的大肠杆菌的电能细胞中,丁二酸转化率得到较大提升。该研究为进一步加强大肠杆菌电能细胞性能提供了新思路。

  該研究得到中科院重點部署項目“二氧化碳人工生物轉化”的支持。相關成果發表在Biochemical Engineering Journal上。天津工生所、南京理工大学联合培养博士生吴再强为論文第一作者,毕昌昊、张学礼为論文通讯作者。

  論文链接 

   

  細胞FAD水平與電活性的可能聯系




(責任編輯:程博)

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