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研究人员发现“益生菌” 或将改变生物燃料行业

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58京牌 ,诺和诺德基金会生物可持续性研究中心(DTU)和耶鲁大学的科学家探讨,在甘蔗乙醇发酵工业流程中,常见的细菌会产生怎样的影响。研究人员对酵母与细菌的相互作用进行深入研究发现,进一步关注微生物群落的多样性,以及选择优劣菌种,有助于改善酵母总和发酵过程的成本。

(图片来源:DTU)

科学家们通过重构微生物群落结构中每种可能组合,剖析甘蔗乙醇发酵过程中酵母与细菌的相互作用。这些微生物群落结构覆盖了工业过程中发现的大约80%的生物多样性,其中一种细菌值得格外注意:淀粉乳杆菌(Lactobacillus amylovorus)。

这种细菌能够产生大量的乙醛分子,可以用来喂养酵母,帮助它生长。换言之,淀粉乳杆菌本质上更慷慨,会分享食物。相比之下,其他参与这些过程的许多细菌更喜欢窃取食物。研究人员Felipe Lino表示:“它的工作方式与益生菌很接近,可以防止有害细菌进入系统。这种细菌以一种近乎共生的方式与酵母一起生长,对工业过程很有利。”因此,除了选择理想的酵母菌株,各家公司还可以选择最适合的细菌。从短期来看,这样做可能带来收益。将这种细菌应用于甘蔗酒精发酵,预计可将提高3%。

据巴西《 2019年生物燃料年度报告》数据,2019年,巴西的乙醇总产量为345亿升,其国内需求为340亿升。这些数字表明,优化发酵工艺拥有巨大的潜力。要提高乙醇工业化生产的效率,可以采用更有针对性的方法,放弃“一刀切”策略,即通过硫酸处理来降低pH值并杀灭细菌,将其控制在一定数量之下。

研究人员Morten Sommer表示,无论从经济还是环境的角度看,这都是有益的。“与其大量使用抗菌素,不如让有益细菌留在发酵罐内。这堪称是一种模式转变,将显著提高最终产量,同时产生积极的生产成本和环境影响。”

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