Metanoli on ihanteellinen biotuotannon raaka-aine, joka voi edistää maailmanlaajuista hiilineutraaliutta. Metanolin myrkyllisyys kuitenkin rajoittaa metanolin aineenvaihdunnan tehokkuutta biokemialliseen tuotantoon.
Äskettäin tutkimusryhmä, jota johti professori ZHOU Yongjin Dalianin kemiallisen fysiikan instituutista (DICP). Kiinan tiedeakatemia (CAS) on osoittanut, että vapaiden rasvahappojen tekninen tuotanto metanolista johtaa solukuolemaan ja fosfolipidien vähenemiseen soluissa metylotrofisessa hiivassa Ogataea polymorpha, ja solujen kasvu palautuu adaptiivisen laboratorioevoluution avulla.
Tiimi suunnitteli onnistuneesti hiiva Ogataea polymorpha tehostaa vapaiden rasvahappojen (FFA) tuotantoa ainoasta metanolista ohjaamalla uudelleen solujen aineenvaihduntaa ja vähentämällä metanolin myrkyllisyyttä.
Yleisenä leivonta- ja panimoaineena hiiva on täydellinen isäntä metanolipohjaisessa biovalmistuksessa. Biosynteesiprosessin tehokkuutta voi rajoittaa metanolin myrkyllisyys, koska solun metanolin aineenvaihdunta on tiukasti hallinnassa. Metanolin myrkyllisyydestä, aineenvaihdunnasta ja tuotteiden biosynteesistä on vain vähän tietoa.
Tutkijat havaitsivat muokatun FFA:n, joka tuotti Ogataea polymorphaa, kasvuvajetta metanolissa, ja tämä puute korjattiin mukautuvalla laboratorioevoluutiolla. Multi-omiikka-analyysi (genomiikka, transkriptomiikka ja lipidomiikka) osoitti, että FFA:n ylituotanto häiritsi fosfolipidien hemostaasia.
Professori ZHOU sanoi, "Tämä työ paljastaa metanolin myrkyllisyyden mekanismit biotuotannon aikana ja saavuttaa tehokkaan metanolin biotransformoinnin lisäarvotuotteiksi teollisiin sovelluksiin."
Lehden viite:
- Gao, J., Li, Y., Yu, W. et ai. Hiivan pelastaminen solukuolemasta mahdollistaa rasvahappojen ylituotannon pelkästä metanolista. Nat Metab 4, 932–943 (2022). DOI: 10.1038/s42255-022-00601-0
