财联社讯，众所周知，细菌可以分解乳糖制造酸奶，可以分解糖来制造啤酒。现在，由美国西北大学和碳回收技术公司LanzaTech领导的研究人员开始利用细菌分解废弃的二氧化碳来制造有价值的工业化学品。
在一项新研究中，研究人员选择、设计和优化了一种细菌菌株，然后成功地证明了其将二氧化碳转化为丙酮和异丙醇的能力。这项研究成果已于近期发表在了《自然生物技术》杂志上。
据悉，这种新的发酵过程不仅可以去除大气中的温室气体，还可以避免使用化石燃料，而化石燃料通常是生产丙酮和异丙醇所需的。在进行生命周期分析后，该团队发现，如果广泛采用，与传统工艺相比，这种减碳平台可以减少160%的温室气体排放。
“不断加剧的气候危机，加上人口的快速增长，给人类带来了一些最紧迫的挑战，所有这些都与整个生物圈中CO2的不断释放和积累有关，”西北大学的迈克尔·朱伊特表示，他是这项研究的联合资深作者。
“通过利用我们的能力，在可持续和可再生的基础上，与生物学合作，制造需要的东西，在需要的地方和时间，我们可以开始利用现有的二氧化碳来改变生物经济。”他补充说。
必要工业化学品，例如丙酮和IPA，几乎随处可见，其全球市场总额高达100亿美元。IPA被广泛用作消毒剂和防腐剂，是世界卫生组织推荐的两种消毒剂配方之一的基础，对杀死SARS-CoV-2病毒非常有效。而丙酮则是许多塑料和合成纤维的溶剂，可稀释聚酯树脂、清洁工具和指甲油去除剂。
虽然这些化学物质非常有用，但它们是从化石资源中产生的，会导致气候变暖的二氧化碳排放。为了更可持续地生产这些化学品，研究人员开发了一种新的气体发酵工艺。他们从LanzaTech设计的一种厌氧菌开始研究。然后，研究人员使用合成生物学工具对细菌进行重新编程，使其发酵二氧化碳，生成丙酮和异丙醇。
Jewett说，“这些创新，在指导菌种工程和优化途径酶的无细胞战略的引导下，将生产时间加快了一年多。”西北大学和LanzaTech团队相信，开发的菌株和发酵工艺将转化为工业规模。这种方法也可以应用于制造其他有价值的化学物质的简化过程。
LanzaTech首席执行官Jennifer Holmgren说，“这一发现是避免气候灾难的重要一步。今天，我们的大多数商品化学品完全来自化石资源，如石油、天然气或煤炭，丙酮和IPA就是两个例子，它们的全球总市场价值达100亿美元。通过关闭碳循环，丙酮和IPA途径将加速其他新产品的开发，使其在多个行业的使用。”
