美國(guó)Intrexon生物技術(shù)公司利用微生物將甲烷轉(zhuǎn)化為丁二烯

美國(guó)Intrexon生物技術(shù)公司正在利用一種稱為甲烷氧化菌的微生物發(fā)酵甲烷生產(chǎn)丁二烯。該公司聲稱這是一種更環(huán)保的生產(chǎn)丁二烯的方法，因?yàn)榧淄闆](méi)有氧，因此減少了生成二氧化碳的量。該公司開(kāi)始使用新技術(shù)設(shè)計(jì)甲烷氧化菌，使其更容易操控微生物，并通過(guò)使用新工具(即機(jī)器學(xué)習(xí))縮短了對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析的時(shí)間。

Intrexon公司能源和精細(xì)化學(xué)品部門的高級(jí)副總裁Robert Walsh指出，由于缺乏與酵母和大腸桿菌相關(guān)的知識(shí)深度，沒(méi)有人知道如何設(shè)計(jì)甲烷氧化菌，但通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)能夠大幅增加實(shí)驗(yàn)樣品的數(shù)量，每周運(yùn)行的樣品數(shù)量從50個(gè)增至10 000個(gè)。

到目前為止，該公司可以通過(guò)微生物生產(chǎn)6種分子：2,3-丁二醇(丁二烯的前體)、1,4-丁二醇、異丁醛(甲基丙烯酸甲酯的前體)、異戊二烯、異丁醇和法呢烯。目前，Intrexon公司專注于2,3-丁二醇，因?yàn)橥ㄟ^(guò)常規(guī)催化反應(yīng)就可將其轉(zhuǎn)化為90%的丁二烯和10%的甲基乙基酮。據(jù)Walsh介紹，該公司小型發(fā)酵罐的連續(xù)生產(chǎn)時(shí)間已超過(guò)80天。該公司的目標(biāo)是發(fā)酵罐的運(yùn)行時(shí)間能夠更長(zhǎng)，但它需要休息以收集數(shù)據(jù)并調(diào)整發(fā)酵過(guò)程。

Intrexon公司目前正在對(duì)擴(kuò)建潛在產(chǎn)能為 25 kt/a 的示范裝置進(jìn)行詳細(xì)的施工設(shè)計(jì)。在示范裝置規(guī)模內(nèi)，該公司的丁二烯生產(chǎn)成本預(yù)計(jì)為300美元/t，與傳統(tǒng)的丁二烯生產(chǎn)相比，該工藝具有成本競(jìng)爭(zhēng)力。