微生物基因工程技术助力绿色化学品生产

慧正资讯：伦敦帝国理工学院的科研人员从微生物产生不损害自身的有毒化学物质获得灵感，研发了一种新技术，为生产更加环保的化学品及燃料提供了新途径，并减少化石燃料在生产化学品、塑料、纤维、燃料等方面的依赖。

目前，许多化学物质是由化石燃料生产而来的，但化石燃料资源有限，且易造成碳循环环境的破坏。一种替代方法是对诸如大肠杆菌和蓝细菌等微生物进行基因改造，以此直接在大气二氧化碳环境下产生化学物质。然而，通过这种方式产生的化学物质对微生物具有毒害作用，从而降低了这种方式的大量生产能力。

而最近的研究表明，通过模拟自然生物处理其自身有毒化学物质的方式，可以对细菌进行基因编辑以产生不损害自身生长的化学物质。

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来自大自然的灵感

这种技术思路有助于生产有用的化学品、塑料，甚至燃料，从而可以进一步减少对化石燃料的依赖，并最大程度地降低对气候变化的影响。

帝国理工大学生命科学系的首席研究员Patrik Jones博士说，“ 我们分析研究了大自然为它自身做了什么，并将研究成果应用于生物技术的发展，为我们人类所用。”

诸如一些植物和酵母之类的生物有时会产生对他们具有毒性作用的化学物质，因此为了能够将其安全储存，需对这些化学物质进行略微改性以使其无害。改性后的化学物质被称为“衍生物”，也可以通过较简单的化学方法使其恢复原有的毒性。

研究团队根据上述思路，利用基因工程技术对大肠杆菌和蓝细菌进行了基因编辑，以制造正辛醇（一种目前用于香水中的化学物质），该化学物质对细菌具有毒性作用。于是对细菌进行基因编辑指令引入，使细菌产生两种不同的、毒性作用较小的正辛醇衍生物。

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工业化的应用

科研人员指出，如果将试验成果应用于工业化，利用基因编辑后的细菌生产无毒性作用的正辛醇衍生物，当需要使用时，可将这些衍生物复原成正辛醇。

研究结果显示，细菌产生了正辛醇，但不会影响细菌的生长。而且，在没有衍生化情形下，细菌会产生更多的正辛醇，这是由于衍生物不仅毒性较低，而且更易溶于周围的水或溶剂中。

Patrik Jones博士认为，“ 更具溶解性的化学物质可能会更快地从细胞中移走，从而降低了对细菌生长过程的干扰。”

目前，该研究团队具备微生物基因编辑技术制造衍生物的技术，并准备建立一个完整的从衍生物到所需化学品的生产系统，再通过不断的工艺优化，实现工业化应用。

这研究项目得到了欧盟地平线2020研发创新计划的资助。

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