咪唑离子液体溶剂是从植物中提取糖的最佳来源之一

2019-06-19 13:42:01 编辑：来源：

导读植物细胞壁含有可再生的，几乎无限的糖供应，可用于生产化学品和生物燃料。然而，检索这些糖并不是那么容易。咪唑离子液体(IIL)溶剂是从植

植物细胞壁含有可再生的，几乎无限的糖供应，可用于生产化学品和生物燃料。然而，检索这些糖并不是那么容易。

咪唑离子液体(IIL)溶剂是从植物中提取糖的最佳来源之一。但来自IIL处理的生物质的糖不可避免地被残留的IIL污染，这些IIL抑制细菌和酵母的生长，阻止这些生物的生物化学生产。

劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的联合生物能源研究所的科学家和合作者已经确定了细菌中的分子机制，可以通过操作来促进IIL耐受性，从而克服生物燃料和生物化学生产过程中的关键缺口。该研究发表在“细菌学杂志”上。

“离子液体毒性是许多工业生物合成途径中的关键障碍，”该论文的第一作者，LLNL生物学家Michael Thelen说。“我们能够找到对细胞毒性有抵抗力的微生物。”

该团队使用从堆肥(和突变的大肠杆菌细菌)中分离的四种芽孢杆菌菌株，发现其中两种菌株和大肠杆菌突变体可以承受高水平的两种广泛使用的ILL。

当时与Thelen合作的博士后道格拉斯希金斯潜入了细菌如何做到这一点。在每种细菌中，他鉴定了一种膜转运蛋白或泵，其负责输出有毒的IIL。他还发现了两例泵基因含有调节胍核糖开关RNA序列改变的病例。胍是正常生物过程的有毒副产物; 然而，细胞需要在它积累之前去掉它。

正常的未修饰的核糖开关与胍相互作用并经历构象变化，导致泵打开并使细菌细胞对ILL具有抗性。

“我们的研究结果证明了转运蛋白基因及其遗传控制在其天然细菌宿主中对ILL耐受性的重要作用，”Thelen说。“这只是设计ILL对工业菌株的耐受性并克服生物燃料生产中这一关键差距的又一步。”

该结果有助于确定在低浓度离子液体超过细菌耐受性的过程中改善纤维素糖转化为生物燃料和生化物质的基因工程策略。

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