美国科学家研究麦秆产生物丁醇

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美国农业部农业研究所ARS利用拜氏梭菌转化纤维素生物质为生物丁醇。

　　生物丁醇(丁基乙醇)能成为一个重要的可再生运输能源，因为它拥有比乙醇更高的能含量。它可以用在现有的汽油供应和分布线路，有更高的辛烷值，并能和汽油以任何比例混合。它也是一种有价值的化学品。

　　生物丁醇可从任何的淀粉原料中获得，淀粉原料由一年生作物，如玉米、大米或大麦获得。然而，因为受到谷物价格的限制，需要平衡食品和能源产品，所以使用木质纤维素生物质残渣是首选之路。

　　农业研究所的科学家在'BiotechnologyforFuelsandChemicals'的报道称，微生物培养物，如拜氏梭菌P260能利用存在于纤维素生物质的五碳和六碳糖并将其转化成丁醇。

　　为了减少丁醇生产的成本，研究人员在将麦秆转化成丁醇之前，先将其水解成木质纤维素糖(葡萄糖、木糖、树胶醛糖、半乳糖和甘露糖)。麦秆水解产物转化成丁醇的产率超过葡萄糖。

　　麦秆用稀硫酸进行预处理，用糖酶制剂水解成单糖。水解、发酵和产物回收被整合成一步，在2.5升的生物反应器中进行。预处理后的麦秆被水解成葡萄糖、木糖、树胶醛糖、半乳糖和甘露糖，这些糖再由拜氏梭菌进行发酵。

　　扩大发酵规模，同时通过气提法从发酵液中回收产物，避免终产物抑制。采用分批补料模式发酵，发酵持续500小时以上。

　　该研究是一个大项目的一部分，项目名称是'经济有效的生物过程技术用于木质纤维素生物质生物燃料的生产，研究表明在一个反应器中用麦秆生产丙酮-丁醇是可行的。

　　研制经济可行的麦秆丁醇发酵法对于农民、丁醇生产企业和广大市民是有益的。由于汽油价格的持续攀高，发展经济上可行的燃料生产过程是必要的。

　　日前，杜邦公司和BP宣布，他们将合作生产燃料时，生物丁醇成了头版头条，他们承诺在很长的一段时间内，生物丁醇可作为汽油的替代品。另一家生物技术公司GreenBiologics，也获得大量的资金（855,000欧元），用于研究纤维素生物质生产燃料的发展战略。