www新利

www新利

将母亲大自然的废物转变为我们的燃料

摄影图片艾米洁具
www新利格鲁吉亚大学研究员Ellen Niedle

本质上,许多有机体共同努力,分解木质植物材料以将其用于食物。科学家从这些生物中学习如何将植物废物转为有用的产品。而且,就像自然一样,它需要一大群敬业的科学家来解决这个问题。富兰克林艺术学院微生物学教授Ellen Neidle是那些科学家之一。她在细菌演变中的工作为解决塑料回收和生产生物燃料等批判性挑战提供了基础和工具,包括来自植物材料的塑料回收和生产生物燃料和有价值的产品。

你的研究的重点是什么?

我们研究土壤细菌,并试图利用它们在自然环境中的作用,以有用的方式利用这些活动来改善我们社会生活的各个方面。例如,我们研究的细菌会分解植物木质素中的化合物。这些活动在清洁污染等方面有应用,因为许多污染物的结构类似于细菌可以自然分解的化合物。最近,这项研究已被应用于生物能源和生物制造等领域,在这些领域中,我们可以让细菌制造塑料或其他聚合物的起始材料,而不是依赖石油为基础的不可再生产品。

你使用这种土壤细菌是什么特殊的?

这种细菌被称为Acinetobacter Baylyi.ADP1。它是一种无害的生物体,具有非常便利的遗传系统,具有独特的代谢特征。所有这些因素都使得易于与例如本科课程合作。事实上,我们有一个本科实验室课程,学生使用ADP1进行真实的研究。实际上我喜欢这种类型的研究 - 细菌的一件事很快,所以你可以同时做很多不同的实验。这意味着研究相对较快地移动,这是教授学生和我们在实验室中的一种非常令人兴奋的方式,以了解科学的不同方面。

你能告诉我们你实验室中正在进行的研究项目吗?

大多数项目使用我们实验室开发的新遗传技术。这种方法构成了进化的自然特征,并允许我们孤立进化以更好或更快地做事的细菌。我们的方法,称为简单(扩增和合成生物学的演变)有助于我们加速这种进化过程。通过这种方法,我们可以插入基因的多个拷贝 - 该拷贝 - 在细菌细胞中编码一个理想的功能的蛋白质。在合适的条件下,这阵列的副本意味着有一个更大的模板进行进化的工作,从而加速了改进功能的蛋白质的演变。

这项研究的一些应用程序会影响我们的日常生活吗?

我们将简单的方法应用于两个重要问题:一,含细菌使有用的化学品脱离木质素,这是植物材料的天然成分;和两个,让细菌分解塑料聚合物作为难以在环境中积聚的塑料废物难题的解决方案。虽然木质素以大量的大量发现,但通常被丢弃为浪费或被烧毁。这不是一种经济效益的策略,实际上经济研究表明,除非我们可以从木质素制作有价值的产品,否则生物燃料永远不会是经济可行的。

从实验室到现实,将这些解决方案的最大挑战是什么?

如果这些解决方案很容易,那么他们早就完成了。在分解木质素的例子中,发生在细菌中的化学过程是相当复杂的。许多人倾向于认为细菌是小而简单的有机体,但它们的新陈代谢比许多人意识到的要复杂得多。木质素本身是抗性木质材料的一部分,具有非常复杂的结构。例如,如果你的后院有一堆原木,它们就不会很容易降解。

然而,有希望在这些挑战方面取得进展,因为许多不同的科学家们从不同的角度上工作了这些问题。在塑料方面,科学家正在制造可以进行塑料的塑料聚合物,但将更加敏捷,以通过细菌降解。同样,植物生物学家正在致力于制作遗传工程的木质素,其可以在植物中服务于其目的,但对细菌过程更加开放。

Baidu