在一項新的試驗研究中，研究人員選擇芽接、設計和優(yōu)化了一種細菌菌株朽褪，然后成功地證明了它將二氧化碳轉化為丙酮和異丙醇（IPA）的能力改耽。

這種新的氣體發(fā)酵工藝不僅能從大氣中清除溫室氣體洋闽，而且還能避免使用化石燃料举影，而生成丙酮和IPA通常需要使用化石燃料隧帜。在進行生命周期分析后沛四，該團隊發(fā)現(xiàn)框辞，如果廣泛采用，與傳統(tǒng)工藝相比糊晋，這種負碳平臺可以減少160%的溫室氣體排放缤媒。

這項研究將于2022年2月21日發(fā)表在《自然-生物技術》雜志上。

該研究的共同第一作者禾绊、西北大學的Michael Jewett說：“不斷加速的氣候危機抬泛，加上快速的人口增長，給人類帶來了一些最緊迫的挑戰(zhàn)焕数，所有這些都與整個生物圈有增無減的二氧化碳釋放和累積有關纱昧。通過利用我們與生物學合作的能力刨啸，在可持續(xù)和可再生的基礎上，在需要的地方和時間制造需要的東西识脆，我們可以開始利用現(xiàn)有的二氧化碳來改變生物經濟设联。”

Jewett是西北大學麥考密克工程學院化學和生物工程的Walter P. Murphy教授，以及合成生物學中心的主任灼捂。他與Michael Koepke和Ching Leang共同領導了這項研究离例，他們都是LanzaTech的研究人員。

必要的工業(yè)散裝和平臺化學品悉稠、丙酮和IPA幾乎隨處可見宫蛆，其全球市場總額高達100億美元。IPA被廣泛用作消毒劑和防腐劑的猛，是世界衛(wèi)生組織推薦的兩種消毒劑配方之一的基礎耀盗，對殺死SARS-CoV-2病毒非常有效。而丙酮是許多塑料和合成纖維的溶劑卦尊，可稀釋聚酯樹脂猎之、清潔工具和指甲油去除劑。

雖然這些化學品非常有用乐跺，但它們是由化石資源產生的鹃远，導致了氣候變暖的二氧化碳排放。

為了更可持續(xù)地制造這些化學品症忽，研究人員開發(fā)了一種新的氣體發(fā)酵工藝嚎闹。他們從LanzaTech公司設計的厭氧菌-- Clostridium autoethanogenum開始。然后远丸，研究人員使用合成生物學工具對該細菌進行基因改造沛愕，使其發(fā)酵二氧化碳以制造丙酮和IPA册安。

Jewett說：“這些創(chuàng)新喜毅，在指導菌種工程和優(yōu)化途徑酶的無細胞戰(zhàn)略的引導下，將生產時間加快了一年多烫奏。”

西北大學和LanzaTech團隊相信苇皂，所開發(fā)的菌種和發(fā)酵過程將轉化為工業(yè)規(guī)模。這種方法也有可能被應用于創(chuàng)造簡化的流程耙肖，以產生其他有價值的化學品仰铃。

LanzaTech公司首席執(zhí)行官Jennifer Holmgren說：“這一發(fā)現(xiàn)是避免氣候災難的一個重要步驟。今天授瘦，我們的大多數(shù)商品化學品完全來自新的化石資源醋界，如石油、天然氣或煤炭提完。丙酮和IPA是兩個例子形纺，其全球市場總額為100億美元丘侠。開發(fā)的丙酮和IPA途徑將通過關閉碳循環(huán)來加速其他新產品的開發(fā)，以便在多個行業(yè)中使用這些產品逐样。”