8月22日消息,美国能源部联合生物能源研究所(Joint BioEnergy Institute, JBEI)在AZoM发布的研究显示,产油酵母Rhodosporidium toruloides可成为下一代航空燃料前体异戊二烯醇(isoprenol)的可行生产宿主:研究团队将IPP-bypass代谢路径导入该酵母,在糖丰富培养基中实现93.1 mg/L的异戊二烯醇产量,使用高粱衍生原料时为27.3 mg/L,并系统测试了路径改造方案、定位了生产瓶颈。
背景上,先进航空燃料新配方有望在性能与效率上超越现有航油,其中一类高性能生物基喷气燃料的关键前体难以化学合成,而生物制造路径长期受制于缺少能产出工业相关滴度的微生物宿主。R. toruloides天然具备积累油脂的能力,耐抑制物性强、可利用非粮生物质水解物,是生物炼制领域备受关注的非常规酵母底盘。
IPP-bypass路径绕开了甲羟戊酸路径中异戊烯基二磷酸(IPP)的毒性中间体积累问题,此前已在大肠杆菌等模式菌中实现异戊二烯醇生物制造,但在酵母底盘中的系统性验证尚属前沿。JBEI团队表示,本研究为异戊二烯醇在R. toruloides中的生产提供了初始理解与后续工程改造指引,潜在的产业意义在于满足本国生产的航空燃料需求——可持续航空燃料(SAF)强制掺混政策正在多个市场收紧,而现有SAF产能以酯类加氢(HEFA)路线为主,醇类前体路线的滴度与成本突破将决定下一代SAF技术格局。
该工作由美国能源部科学办公室生物与环境研究计划资助,是JBEI利用合成生物学拓展生物质高值化产品谱系的系列成果之一。
(来源:AZoM)