Methanol là một nguyên liệu sản xuất sinh học lý tưởng có thể mang lại lợi ích cho tính trung lập carbon toàn cầu. Tuy nhiên, độc tính của metanol hạn chế hiệu quả chuyển hóa metanol đối với sản xuất sinh hóa.
Gần đây, một nhóm nghiên cứu do Giáo sư ZHOU Yongjin từ Viện Vật lý Hóa học Đại Liên (DICP) của Học viện Khoa học Trung Quốc (CAS) đã chỉ ra rằng kỹ thuật sản xuất axit béo tự do từ metanol duy nhất dẫn đến chết tế bào với mức phospholipid tế bào giảm trong nấm men methylotrophic Ogataea polymorpha và sự phát triển của tế bào được phục hồi nhờ quá trình tiến hóa trong phòng thí nghiệm thích ứng.
Nhóm đã chế tạo thành công men Ogataea polymorpha để sản xuất hiệu quả các axit béo tự do (FFA) từ metanol duy nhất bằng cách tái tạo quá trình chuyển hóa tế bào và làm giảm độc tính của metanol.
Là một thành phần phổ biến trong làm bánh và sản xuất bia, men là vật chủ hoàn hảo cho quá trình sản xuất sinh học dựa trên metanol. Hiệu quả của quá trình sinh tổng hợp có thể bị hạn chế bởi độc tính của metanol, vì quá trình chuyển hóa metanol trong tế bào được kiểm soát chặt chẽ. Thông tin về độc tính, chuyển hóa và sinh tổng hợp sản phẩm của metanol còn hạn chế.
Các nhà khoa học đã quan sát thấy sự thiếu hụt tăng trưởng của FFA được thiết kế để tạo ra Ogataea polymorpha trong metanol và sự thiếu hụt này đã được phục hồi bằng quá trình tiến hóa trong phòng thí nghiệm thích nghi. Phân tích đa omics (genomics, transcriptomics và lipidomics) cho thấy việc sản xuất quá mức FFA đã gây rối loạn quá trình cầm máu phospholipid.
GS.ZHOU nói, “Công trình này tiết lộ các cơ chế gây độc tính của metanol trong quá trình sản xuất sinh học và đạt được sự chuyển hóa sinh học metanol hiệu quả thành các sản phẩm giá trị gia tăng cho các ứng dụng công nghiệp.”
Tạp chí tham khảo:
- Gao, J., Li, Y., Yu, W. và cộng sự. Giải cứu nấm men khỏi tế bào chết cho phép sản xuất quá nhiều axit béo từ metanol duy nhất. Nat Metab 4, 932–943 (năm 2022). DOI: 10.1038/s42255-022-00601-0
