密歇根大学微生物团队将玉米秸秆和树叶转化为生物燃料

　　美国密歇根大学的研究人员将一种真菌和大肠杆菌联合，把坚硬的、废弃植物材料转化为异丁醇。这种生物燃料比乙醇更适合作为汽油替代品。研究人员指出，原则上也可以使用这种方法生产其他具有价值的化学品，如塑料。但他们希望通过有效地方法生产生物燃料，可以最终取代目前的石油基燃料。该项研究成果已发表于最新一期的美国国家科学院院刊(PNAS)上。

　　在燃烧时，每加仑异丁醇释放的热量为每加仑汽油所提供热量的82%，而相比之下，乙醇为67%。此外，乙醇还会吸收水分，造成管道腐蚀并损坏发动机，但异丁醇不容易与水混合。虽然目前乙醇与汽油混配形成了新型替代能源，但研究人员认为，异丁醇更适合作为汽油替代品。

　　更为重要的是，异丁醇生产可利用非食用植物材料制取，所以燃料的生产不会推高食品成本。该项研究中，科学家们使用玉米秸秆和树叶作为原料，但也可选用其他农业副产品和林业废弃物作为原料。

　　虽然很多之前的研究都集中在创建一种“超级细菌”，使用其加工废弃植物原料为生物燃料，但研究人员表示，微生物专家团队能够更好地胜任这项工作。

　　真菌里氏木霉(Trichoderma reesei)能够分解坚硬的植物材料将其转化为糖。同时，研究人员将大肠杆菌的基因进行修改，使其能够将糖转化为异丁醇。研究人员将这两种微生物放到同一生物反应器中，并为其提供经过预处理的玉米秸秆和树叶。

　　真菌将粗糙的原料转化为糖，其中一部分糖为两种微生物提供食物，其余部分用来生产异丁醇。研究小组在该生态系统中获得了每升流体1.88克的异丁醇，这是迄今报告地将植物原料转化为生物燃料的最高浓度。研究人员还将大量锁定在玉米秸秆和树叶中的相当大比例的能量(最大理论值的62%)转化为异丁醇。该项研究的关键是稳定数量的真菌和细菌的和谐共生。

　　目前，研究人员正在尝试提高能量转化率，改变里氏木霉和大肠杆菌对于异丁醇的耐受性。异丁醇本身具有毒性，但浓度越高就越能降低分离燃料所需的成本。美国每年具有生产10亿吨生物质的潜力，生产的生物燃料足够替代30%以上的石油。因此，通过对细菌基因的修改，研究人员相信该系统可以通过可持续的方式生产出多种石油基化学品