據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)12月27日?qǐng)?bào)道,，美國(guó)伊利諾伊大學(xué)香檳分校食品科學(xué)與人類營(yíng)養(yǎng)系,、加州大學(xué)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和英國(guó)石油公司（BP）的科學(xué)家表示,，他們對(duì)釀酒酵母進(jìn)行了基因改造,，新得到的酵母菌株可以發(fā)酵葡萄糖,、纖維二糖（葡萄糖的前體物,，由兩個(gè)結(jié)合在一起的葡萄糖組成）和木糖,，能更好更多地把植物發(fā)酵成替代燃料乙醇,。相關(guān)研究發(fā)表在最新一期的美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》上。

酵母以糖為生,，并在這個(gè)過程中能產(chǎn)生很多對(duì)人來說是“寶物”的廢物——乙醇和二氧化碳,，因此生物燃料工業(yè)也使用酵母將植物糖轉(zhuǎn)變?yōu)樯镆掖肌Ｈ欢?，大多?shù)酵母無法將植物中的葡萄糖,、纖維二糖和木糖這三種糖全部轉(zhuǎn)化成有用的燃料，比如,，釀酒酵母能很好地發(fā)酵葡萄糖,，但對(duì)木糖卻有心無力，這使得利用酵母制造生物燃料的成本居高不下,。

之前,，科學(xué)家對(duì)酵母菌種進(jìn)行基因改造，讓其代謝木糖,，但速度很慢,，效率過低。研究小組成員之一,、伊利諾伊大學(xué)食品科學(xué)和人類營(yíng)養(yǎng)學(xué)教授金泳?。ㄒ糇g）表示，經(jīng)過基因改造的酵母無法發(fā)酵木糖的主要問題是,，它接觸木糖之前會(huì)吸收所有葡萄糖,，酵母表面的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白更愿意同葡萄糖依附在一起,。

在此項(xiàng)新研究中，基因改造后的釀酒酵母可以同時(shí)將纖維二糖和木糖轉(zhuǎn)化為乙醇,。轉(zhuǎn)化效率和轉(zhuǎn)化得到的乙醇數(shù)量都提高了一倍,，這主要?dú)w結(jié)于混合發(fā)酵的協(xié)同作用。金泳恕表示,，新酵母菌種將木糖轉(zhuǎn)化為乙醇的效率至少比目前已知酵母菌高20%,，使其成為最好的發(fā)酵木糖的細(xì)菌。

研究團(tuán)隊(duì)通過對(duì)釀酒酵母做出幾個(gè)關(guān)鍵的改進(jìn)而獲得了這樣的結(jié)果,。首先,，他們給予這種酵母一個(gè)纖維二糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，這意味著其能將纖維二糖直接帶入細(xì)胞中,，而只有當(dāng)纖維二糖進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)部時(shí),，它才會(huì)被轉(zhuǎn)化為葡萄糖。這種方法可以戰(zhàn)勝釀酒酵母本身對(duì)葡萄糖的偏好,，從而專注于將木糖吸收進(jìn)酵母細(xì)胞中,。

接著，研究人員將從一個(gè)消耗木糖的酵母中提取的3種蛋白質(zhì)插入釀酒酵母中,，由此提高了新酵母菌種代謝木糖的速度和效率,。

他們也對(duì)一種人造的同功酶進(jìn)行了基因修改，讓木糖代謝的正常中間產(chǎn)物木糖醇積聚的數(shù)量最少,。最后,，該研究團(tuán)隊(duì)使用“進(jìn)化工程”讓新菌種利用木糖的能力達(dá)到最大。

研究人員表示,，混合發(fā)酵的成本優(yōu)勢(shì)也很明顯,，其乙醇產(chǎn)量也高于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這種研究很快將被商業(yè)化,。