面向化工和制药业的新型环保生物方法
德累斯顿工业大学与亥姆霍兹环境中心签署合作协议
莱比锡/德累斯顿。德累斯顿工业大学(Technische Universität Dresden)和亥姆霍兹环境研究中心(Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung,简称UFZ )的研究人员多年来一直致力于开发一种生物技术方法,用酵母菌生产柠檬酸等工业用羧酸。最近在一个工业合作项目中,他们又顺利完成了用生物方法生产另一羧酸——α-膠酮酸(α-Ketoglutarsäure,简称KGA)。此前,这种产品只能用化学合成的方法生产。这种新的生物方法今后还能利用可再生的原料。两家科研单位还将在今后的研究中强强联合,发挥各自的优势和潜力,为此,德累斯顿工业大学和UFZ为继续和加强生物技术领域的合作签署了长期合作协议。

转换甘油的耶罗维亚解脂酵母(Yarrowia lipolytica)细胞(显微镜图像)
照片:由UFZ安德烈•奥里希博士(Dr. Andreas Aurich)提供
在与德累斯顿工大的合作中,UFZ所贡献的是特有的生物过程开发和优化工艺。
照片: UFZ提供
德累斯顿工业大学微生物所与亥姆霍兹环境研究中心- 莱比锡UFZ的环境与生物技术中心(UBZ)的微生物学家和生物工程技术人员在解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)研究项目上合作多年,这些酵母是从某些奶酪和其他食品中分离出来的。该酵母之所以如此取名,是因为它们非常擅长消耗脂肪。
这种酵母能够大量生产在有机物的有氧代谢过程中常见的柠檬酸和亚柠檬酸等中间产物。起初便是UFZ的研究人员他们的生物反应器中,借助解脂耶氏酵母成功地把长链的正烷烃变成了羧酸。烷烃主要来自于石油化工,因此不符合对可持续发展和廉价碳源的要求。这些科研团队最初的任务就是要探讨采用糖或植物油等可再生资源,用生物方法制造羧酸,从而缓解对化石原料的需求。
与德累斯顿工业大学遗传学家的合作是这些合作成功的关键。德累斯顿工大的研究人员对酵母的菌株进行了定向基因改造,使它们也可以广泛地利用蔗糖,即砂糖。而未经改良的菌株因缺乏必要的酶不能转换蔗糖。此外,还有一些菌株经改良后,可以迅速地把向日葵和其他植物油转换成柠檬酸或亚柠檬酸。
在最近刚刚完成的一个与化工界合作的项目中,又生产出了另一种由酵母菌发酵而得的羧酸α-膠酮酸。膠酮酸在食品界和医药行业有非常广泛的应用,例如作为输液时的成分。通过与赢创德固赛公司(Evonik Degussa GmbH)的科学产业化服务中心的研究人员的合作,解脂耶氏酵母也可用于降解原甘油。原甘油是生物柴油工业化扩大生产时的一个副产品,这当然是一个很有意思的应用领域。发酵方法的优化确保了产量超过以往10倍,而且转化速度远远超过过去采用长链烷烃的时候。
为了加强和扩大现有的合作,德累斯顿工大和UFZ在生物技术领域签署了一项合作协议。在未来五年内,双方将继续基于发酵方法的多种生物有机产品的合作。合作的焦点也将不仅仅限于采用解脂耶氏酵母,也将考虑采取其他非常见酵母生产诸如衣康酸(Itakonsäure),一种有用的共聚物。在合作中,德累斯顿工大提供的是酵母基因工程的关键技术,UFZ贡献的是生物过程的开发及优化的专项知识。
详情请联系:
Dr. Roland A. Müller,
Dr. Andreas Aurich
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Tel. 0341-235-1758, -3000