回复粮油圈:从纯乙酸到农业废弃物利用,一步步优化真的很厉害
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4月1日消息,全球每年淀粉消耗量达1.2亿吨,传统农业生产1吨玉米淀粉,需耗费1800吨水与3亩耕地,且植物光合作用太阳能转化率仅2%。在此背景下,中国科学院天津工业生物技术研究所马延和团队取得突破:改造酵母菌,以风电或光伏驱动电解槽,将CO₂电还原为乙酸,再喂给改造后的酵母菌,让其产出淀粉。 改造酵母菌采用三大策略:植入海洋蓝菌的AGPase基因,使其掌握淀粉合成技术;敲除5个基因,杜绝碳原子浪费;激活形态突变基因,增大酵母菌存储空间。改造后的酵母菌成果惊人,单位面积产率超玉米田243倍,每升发酵液每小时产淀粉160毫克。 该技术还能精准调控淀粉特性,通过调节pH值和氮源供应,生产不同类型淀粉。此外,用农业废弃物水解液替代纯乙酸,碳转化效率可提升至36.8%。 未来,有望在沙漠借助光伏制乙酸,利用集装箱式车间日产百吨淀粉;在空间站,将宇航员呼出的CO₂转化为酵母淀粉,制作太空馒头。团队还计划借助合成生物学与人工智能,定制功能淀粉与全营养微颗粒 。