用基因突變的藻類成功增產生物塑料原材料

国产v亚洲v天堂a以澱粉等天然物質為基礎在微生物作用下生成的生物塑料,具有可再生性,因此十分環保。明治大學2016年7月20日宣布,通過改變藍藻的氫合成酶,成功增產了生物塑料的原料——琥珀酸和乳酸,由光合作用制造?的發展,有望為解決未來的環境、能源問題作出貢獻。?

藻類為原料的3D打印線材

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?塑料是碳的高分子聚合物,以石油等化石燃料制成。不靠石油提供碳的壹個方法是光合作用,研究的著眼點在藍藻能由光合作用直接吸收二氧化碳,並生成生物塑料的原料上。
在厭氧、黑暗條件下培養藍藻的壹種——集胞藻(Synechocystis),可利用集胞藻蓄積的還原能力?,生產琥珀酸、乳酸等有機酸和氫。據稱有機酸和氫會為爭奪細胞內的還原能力而有競爭關系?。
氫由氫化酶產生。氫化酶由5種蛋白質(HoxE、HoxF、HoxU、HoxY、HoxH)構成,其中已知HoxH是生產氫所必需的。制成HoxH基因——hoxH的轉錄產物減少了40%的hoxH突變株後,其產氫能力降低了近20%,而琥珀酸產量則增加到了5倍、乳酸產量增加到了13倍。
琥珀酸和乳酸的產量分別達到100mg/L、300mg/L,據稱是由藻類等光合作用有機酸生產?的世界頂尖水平。但另壹方面,目前工業生產的生物琥珀酸的產量為50g/L以上,所以今後在提高有機酸轉換效率的同時,還需要進行多元化的研發,如提高產物的純度、培養藍藻的效率、降低能耗、以及高效回收及提純產物的方法等。
?這是明治大學與理化學研究所、神戶大學、葡萄牙波爾圖大學等的研究組開展的共同研究,是由日本科學技術振興機構(JST)戰略性創造研究推進的。研究成果預定近期在美國的科學雜誌《Algal Research》上刊登。

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