藻类生物燃料研究的突破报道

埃克森美孚公司和合成基因组学公司今天宣布在先进生物燃料的联合研究方面取得突破，该研究涉及改变藻类菌株，使其含油量增加一倍以上，而不显着抑制菌株的生长。

埃克森美孚合成基因组学研究小组利用合成基因组学的先进细胞工程技术改造了一种藻类菌株，将藻类的含油量从20%提高到40%以上。这项研究的结果发表在同行评审期刊Nature Biotechnology上，由合成基因组学的主要作者Imad Ajjawi和Eric Moellering发表。

Synthetic Genomics位于La Jolla的实验室的研究人员发现了一种通过识别基因开关来增加石油产量的新工艺，该基因开关可以通过微调来调节藻类物种Nannochloropsis gaditana中碳转化为油的转化。该团队建立了一种概念验证方法，导致藻类与亲本相比，其细胞碳脂质部分加倍 - 同时维持生长。

“我们先进的生物燃料计划的这一重要里程碑证实了我们的信念，即藻类作为可再生能源具有令人难以置信的生产力，对我们的环境有相应的积极贡献，”埃克森美孚研究与工程公司研发副总裁Vijay Swarup说。“我们在合成基因组学方面的工作仍然是我们对低排放技术进行更广泛研究的重要组成部分，以降低气候变化的风险。”

“用于向光藻类生产的主要投入是阳光和二氧化碳，两种资源丰富，可持续和免费，”Synthetic Genomics首席执行官Oliver Fetzer博士说。“通过我们与埃克森美孚的合作，我们发现了先进的细胞工程技术能够解开生物学问题，从而优化我们如何利用这些资源，为当今许多可持续性挑战创造解决方案 - 从可再生能源到营养和人类健康。”

藻类被认为是一种潜在的可持续燃料选择，但研究人员在过去十年中一直在开发一种含油量高且生长迅速的菌株，这是可扩展且具有成本效益的石油生产的两个关键特征。较慢的增长一直是先前增加藻类产量的尝试的不利影响。

埃克森美孚 - 合成基因组学合作的一个关键目标是增加藻类的脂质含量，同时减少淀粉和蛋白质成分，同时不抑制藻类的生长。限制氮等营养素的可用性是增加藻类产油量的一种方法，但它也可以显着抑制甚至停止光合作用，阻碍藻类生长，最终导致产生的油量。

在增加含油量的同时保持增长的能力是一项重要的进步。藻类与传统生物燃料相比具有其他优势，因为它可以在盐水中生长并在恶劣的环境条件下茁壮成长，因此限制了对食物和淡水供应的压力。

来自藻类的油也可以在常规炼油厂中加工，生产的燃料与方便的，能量密集的柴油没有区别。藻类产生的油也有望成为化学制造的潜在原料。

“SGI-ExxonMobil科学团队在过去几年中在优化藻类脂质生产方面取得了重大进展。今天这一重要出版物证明了这项工作，我们仍然相信合成生物学能够解决这一问题。藻类作为可再生能源，“合成基因组学联合创始人兼主席J. Craig Venter博士说。

自2009年以来，埃克森美孚和合成基因组学一直是研究和开发藻类油的合作伙伴，可用作传统运输燃料的可再生，低排放替代品。Swarup表示，虽然这一突破是重要的一步，但该技术仍有很多年可能进入商业市场。