酶即成本——生物燃料的市場之戰

【概要】：

Rutgers 大學、New Brunswick大學以及Michigan State大學的研究者表示，生物燃料有可能越來越便宜，正如美國汽油中乙醇的價格正逐步降低。研究者展示了如何設計和改良酶表面基因，使它們更少地粘合到玉米秸稈和其他纖維素生物質上，以降低生物燃料生產中的酶成本。

【圖注】圖示為改良基因后的酶，它不會粘附在生物質如玉米秸稈的表面，這就使得生產乙醇等纖維素生物燃料的成本得以降低。

研究人員試圖設計一種裝置，該裝置在生物質轉化為生物燃料過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。在本月發表的ACS可持續化學與工程雜志的研究報告中，他們已經展示了如何設計和改良酶表面基因，使其與玉米秸稈和其他纖維素生物質結合較少，從而降低生物燃料生產用酶的成本。Rutgers-New Brunswick大學，化學和生物化學系助理教授Shishir P. S. Chundawat說：“此項研究的本質內容即為降低生物燃料的制作成本。”

Chundawat所在的工程學院表示，通常情況下，為了使柳枝稷，玉米秸稈（玉米秸稈，葉子和其他剩菜）以及楊樹等植物轉化為生物燃料，其中所需的酶約占生產成本的20％左右。每加侖乙醇需要花費約50美分，因此，回收利用或使用較少的轉化酶將使生物燃料的制作成本更低。

根據美國能源信息署的統計，美國的汽油通常含有高達10％的乙醇和玉米粒，生物精煉廠每年生產約150億加侖的乙醇。Chundawat說：“在過去幾年，一些煉油廠開始將不可食用的玉米等植物轉化為乙醇。將纖維素（植物）材料分解成糖，并且這種糖能夠發酵成乙醇，但這個過程對轉化酶來說是個極大的挑戰。 ”因此，轉化酶加工工藝的任何進步都將降低生物燃料的成本，但這是一個相當棘手的問題。

生物質中含有木質素，這是一種增強植物纖維的有機聚合物。但Chundawat透露，木質素能使與其結合的酶失活，這就提高了酶的使用成本。Rutgers和Michigan State大學的研究人員特別展示，經過特殊設計的酶（蛋白質）是如何限制它們與木質素的結合與失活情況的。 因此Chundawat指出，這將降低酶的使用量，并使生物煉制的酶得以回收利用。

原文鏈接：Cutting the cost of ethanol, other biofuels and gasoline-- ScienceDaily

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