芬兰图尔库大学开发生物膜固碳新系统乙烯产量达悬浮培养两倍
财π快讯 2026-08-16 11:35
财π快讯 芬兰图尔库大学的研究人员开发出一款新型微生物光合系统,通过将具备光合功能的微生物固定在纳米纤维素薄膜上,实现化学品的更高效生产。该技术路径针对传统微生物光合生产模式的固有短板进行优化,为相关领域的生产效率提升提供了新的可行方案。
此前行业内普遍采用的微生物光合生产方式为悬浮培养,这类模式在实际运行过程中存在两方面较为突出的问题。一方面,悬浮培养体系需要消耗大量水资源,为维持培养体系稳定持续开展搅拌操作,整体能耗处于较高水平。另一方面,悬浮在培养液中的细胞分布存在明显的光照遮挡效应,距离光源较近的细胞会阻挡光线穿透,导致培养液深处的细胞无法获得充足光照,直接降低整个体系的光能利用效率,长期制约生产效能的进一步提升。
在本次研究的具体实施过程中,研究人员对蓝细菌进行了针对性改造,随后将改造完成的蓝细菌固定在纳米纤维素薄膜表面,形成稳定的生物膜结构。经过改造的蓝细菌可依托自身的光合作用机制,直接利用空气中的二氧化碳作为原料,合成工业生产中广泛使用的基础原料乙烯。
后续开展的系列对照实验结果显示,依托该技术制备的生物膜,能够在超过4个月的时间内保持稳定的生物活性,持续开展生产作业,最终产出的乙烯总量可以达到传统悬浮培养系统的约两倍。同时,该系统所使用的纳米纤维素载体材料具备优良的生物降解特性,在整轮生产流程全部结束之后,相关材料可以完成回收再利用,进一步优化整个生产过程的资源利用效率。

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