密歇根大學微生物團隊將玉米秸稈和樹葉轉化為生物燃料

　　美國密歇根大學的研究人員將一種真菌和大腸桿菌聯合，把堅硬的、廢棄植物材料轉化為異丁醇。這種生物燃料比乙醇更適合作為汽油替代品。研究人員指出，原則上也可以使用這種方法生產其他具有價值的化學品，如塑料。但他們希望通過有效地方法生產生物燃料，可以最終取代目前的石油基燃料。該項研究成果已發表于最新一期的美國國家科學院院刊(PNAS)上。

　　在燃燒時，每加侖異丁醇釋放的熱量為每加侖汽油所提供熱量的82%，而相比之下，乙醇為67%。此外，乙醇還會吸收水分，造成管道腐蝕并損壞發動機，但異丁醇不容易與水混合。雖然目前乙醇與汽油混配形成了新型替代能源，但研究人員認為，異丁醇更適合作為汽油替代品。

　　更為重要的是，異丁醇生產可利用非食用植物材料制取，所以燃料的生產不會推高食品成本。該項研究中，科學家們使用玉米秸稈和樹葉作為原料，但也可選用其他農業副產品和林業廢棄物作為原料。

　　雖然很多之前的研究都集中在創建一種“超級細菌”，使用其加工廢棄植物原料為生物燃料，但研究人員表示，微生物專家團隊能夠更好地勝任這項工作。

　　真菌里氏木霉(Trichoderma reesei)能夠分解堅硬的植物材料將其轉化為糖。同時，研究人員將大腸桿菌的基因進行修改，使其能夠將糖轉化為異丁醇。研究人員將這兩種微生物放到同一生物反應器中，并為其提供經過預處理的玉米秸稈和樹葉。

　　真菌將粗糙的原料轉化為糖，其中一部分糖為兩種微生物提供食物，其余部分用來生產異丁醇。研究小組在該生態系統中獲得了每升流體1.88克的異丁醇，這是迄今報告地將植物原料轉化為生物燃料的最高濃度。研究人員還將大量鎖定在玉米秸稈和樹葉中的相當大比例的能量(最大理論值的62%)轉化為異丁醇。該項研究的關鍵是穩定數量的真菌和細菌的和諧共生。

　　目前，研究人員正在嘗試提高能量轉化率，改變里氏木霉和大腸桿菌對于異丁醇的耐受性。異丁醇本身具有毒性，但濃度越高就越能降低分離燃料所需的成本。美國每年具有生產10億噸生物質的潛力，生產的生物燃料足夠替代30%以上的石油。因此，通過對細菌基因的修改，研究人員相信該系統可以通過可持續的方式生產出多種石油基化學品