酿造更绿色的未来:酵母细胞应对生物燃料挑战

设想一个未来,您的汽车燃料的酿造方式与您最喜欢的啤酒非常相似。随着生物燃料生产的出现,这一愿景更接近现实,其中微小的酵母细胞处于将可再生有机材料转化为能源的最前沿。然而,这些小型酿酒商面临着一个挑战:他们对非常敏感的 […]

来源:科学特色系列

设想一下,未来汽车燃料的酿造方式与您最爱的啤酒非常相似。随着生物燃料生产的出现,这一愿景离现实越来越近,其中微小的酵母细胞处于将可再生有机材料转化为能源的最前沿。然而,这些小型酿酒商面临着一个挑战:他们对自己帮助生产的产品非常敏感。异丁醇等化合物虽然具有优越的燃料品质,但却破坏了酵母细胞内的微妙平衡,对生物燃料生产构成了重大障碍。

为了解决这一障碍,人们发现了一种创造性的方法,为酵母配备了一层保护层,以抵御异丁醇的恶劣影响。借鉴大自然的剧本,人们发现可以将来自高等生物的蛋白质(称为膜联蛋白)引入酵母体内,以增强其细胞屏障。这些蛋白质就像一套盔甲,可以稳定细胞的外层,保护它们免受生物燃料引起的损害,并标志着我们利用可持续能源的方式可能出现一场革命。这项突破不仅旨在提高生物燃料的生产效率,而且标志着我们在迈向更绿色能源解决方案的道路上迈出了重要一步。

在弗吉尼亚大学,Carl Creutz 教授率先进行了一项重大创新,该创新有望大幅提高生物燃料的生产效率。他的研究记录在《科学报告》中,展示了如何将后生动物膜联蛋白整合到酵母细胞中,使其免受异丁醇的毒性影响。该解决方案解决了生物燃料生产中的一个关键问题:生物燃料对发酵过程中涉及的关键微生物的负面影响。

图:使用膜联蛋白保护细胞膜免受生物燃料毒性的影响。 图:使用膜联蛋白保护细胞膜免受生物燃料毒性的影响。 部分 a 部分 a 部分 b。 部分 b。 膜损伤。 第 c 部分。 第 c 部分。 膜联蛋白 (NEX1)。 第 d 部分。

期刊参考

https://doi.org/10.1038/s41598-019-55169-9

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