酶即成本——生物燃料的市场之战

【概要】：

Rutgers 大学、New Brunswick大学以及Michigan State大学的研究者表示，生物燃料有可能越来越便宜，正如美国汽油中乙醇的价格正逐步降低。研究者展示了如何设计和改良酶表面基因，使它们更少地粘合到玉米秸秆和其他纤维素生物质上，以降低生物燃料生产中的酶成本。

【图注】图示为改良基因后的酶，它不会粘附在生物质如玉米秸秆的表面，这就使得生产乙醇等纤维素生物燃料的成本得以降低。

研究人员试图设计一种装置，该装置在生物质转化为生物燃料过程中能降低所需酶的量，降低乙醇、汽油以及其他生物燃料的成本。在本月发表的ACS可持续化学与工程杂志的研究报告中，他们已经展示了如何设计和改良酶表面基因，使其与玉米秸秆和其他纤维素生物质结合较少，从而降低生物燃料生产用酶的成本。Rutgers-New Brunswick大学，化学和生物化学系助理教授Shishir P. S. Chundawat说：“此项研究的本质内容即为降低生物燃料的制作成本。”

Chundawat所在的工程学院表示，通常情况下，为了使柳枝稷，玉米秸秆（玉米秸秆，叶子和其他剩菜）以及杨树等植物转化为生物燃料，其中所需的酶约占生产成本的20％左右。每加仑乙醇需要花费约50美分，因此，回收利用或使用较少的转化酶将使生物燃料的制作成本更低。

根据美国能源信息署的统计，美国的汽油通常含有高达10％的乙醇和玉米粒，生物精炼厂每年生产约150亿加仑的乙醇。Chundawat说：“在过去几年，一些炼油厂开始将不可食用的玉米等植物转化为乙醇。将纤维素（植物）材料分解成糖，并且这种糖能够发酵成乙醇，但这个过程对转化酶来说是个极大的挑战。 ”因此，转化酶加工工艺的任何进步都将降低生物燃料的成本，但这是一个相当棘手的问题。

生物质中含有木质素，这是一种增强植物纤维的有机聚合物。但Chundawat透露，木质素能使与其结合的酶失活，这就提高了酶的使用成本。Rutgers和Michigan State大学的研究人员特别展示，经过特殊设计的酶（蛋白质）是如何限制它们与木质素的结合与失活情况的。 因此Chundawat指出，这将降低酶的使用量，并使生物炼制的酶得以回收利用。

原文链接：Cutting the cost of ethanol, other biofuels and gasoline-- ScienceDaily

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