Ученые из Мичиганского государственного университета нашли способ для микробов работать вместе, чтобы увеличить производство био-нефти.
Новое доказательство этой концепции, опубликованное в журнале Biotechnology for Biofuels, является платформой для производства биотоплива, в которой используются две морские водоросли и почвенные грибы. Это снижает затраты на посадку и приемку. Повышенная производительность, эти факторы в настоящее время препятствуют широкому использованию биотоплива.
Водоросли, Pseudomonas aeruginosa и Fungi могут производить жиры человека. Например, они могут обеспечить ингредиенты для продуктов, таких как биотопливо, которые являются силовыми машинами, и омега-3 для здоровья сердца. (омега-3) компонента жирных кислот.
Когда ученые поместили два организма в одну и ту же среду, крошечные водоросли, прикрепленные к грибу, образовали большую массу частиц, видимую невооруженным глазом. Этот метод полимеризации называется биофлокуляцией.
Когда они собираются вместе, эти организмы производят больше масла, чем их высаживают и собирают отдельно.
«Мы используем естественные существа с сильной близостью», - сказал Ду Чжиян, научный сотрудник и помощник исследователя в Отделе биохимии и молекулярной биологии. «Урожайность водорослей высока, грибы, которые мы используем для нас Он не токсичен и не съедобен ». Это очень распространенный почвенный грибок, который можно найти на заднем дворе.
Экспериментальное наблюдение и анализ данных Исследователи обсудили другие преимущества открытия систем биотоплива, в том числе:
- Устойчивость, поскольку она не зависит от ископаемого топлива. Грибы растут на сточных или пищевых остатках, а водоросли растут в морской воде.
- Экономия затрат, потому что многие водоросли и грибы легко захватываются простыми инструментами, такими как сеть.
- Легко расширяться, потому что эти организмы являются дикими штаммами, которые не генетически модифицированы. Они не представляют опасности заражения в любой среде, с которой они контактируют.
Исследователи также обсудили, как их выводы касаются двух проблем, препятствующих производству биотоплива.
Биофлокуляция является относительно новым подходом. Биотопливные системы часто опираются на один вид, такой как водоросли, но они сдерживаются проблемами производительности и стоимости. Первая проблема возникает из-за низкой добычи нефти системами, которые полагаются исключительно на водоросли.
«Когда росту водорослей препятствуют экологические стрессы, такие как дефицит азота, они могут производить большое количество масла». Наиболее популярным методом в водорослевом масле в лаборатории является культивирование клеток до высоких уровней плотности, затем путем центрифугирования и нескольких Метод стирки отделяет клетки от питательных веществ и оставляет голодные клетки. «Этот метод включает в себя много шагов, времени и труда и не подходит для промышленного производства».
Этот новый метод использует аммиак для кормления водорослей, который является источником азота, который водоросли могут быстро использовать для выращивания. Однако запасы аммиака искусственно контролируются, что позволяет водорослям производить максимальную плотность клеток и автоматически вводить азотное голодание. Тесный мониторинг подачи азота может увеличить производство биомассы и сократить затраты.
Вторая проблема заключается в высокой стоимости добычи нефти, потому что водоросли небольшие и трудно собираются. Стоимость добычи нефти может достигать 50% от стоимости производства биомассы.
«Благодаря биофлокуляции агрегаты грибов и водорослей легко собираются с помощью простых недорогих инструментов», - сказал Ду.
Забегая вперед, ученые надеются использовать эту систему для производства биотоплива в больших масштабах. Они также знают, что весь геном этих двух организмов может быть дополнительно улучшен с использованием генной инженерии.
Исследование в настоящее время проводится в лабораториях Кристофа Беннинга и Грегори Бонито.
Исходный отчет: https://biotechnologyforbiofuels.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13068-018-1172-2
