P450 OleTJE催化脂肪酸合成线性α-烯烃的研究文献综述
2020-05-04 21:23:54
进入 21 世纪,经济高速发展,全球对能源的需求量和依赖度越来越高。
化石燃料的大量燃烧产生的温室气体,特别是二氧化碳和其他污染物的大气排放成为一个世界性的严重问题[1]。
而且传统化石燃料不可再生,地球上储备的资源有限,随着时间的推移,价格会变得更加昂贵,总有消耗枯竭之日。
能源安全已经成为国家经济发展和社会稳定的重要基石,世界各国正在努力减少对化石燃料的依赖,并积极探寻可替代能源解决方案[2]。
生物能源具有绿色低碳、清洁无污染、可再生等优点,受到世界范围内能源领域研究的广泛关注[3],成为当前学术界的研究热点。
近年来,随着代谢工程、合成生物学和系统生物学方面的进步,使微生物工程菌株能够有效地产出与化石燃料性质相似的先进生物燃料[4]。
在大肠杆菌(Escherichia coli)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)等异源表达宿主菌中构建先进生物燃料生成途径,通过调控和平衡代谢通路中各种酶的表达和活性从而最大限度地增加代谢通量[5-7],已成为当前生物燃料的研究热点,极具应用前景。
在目前交通运输业广泛使用的汽油(链长为C4-C12的烃类混合物)、柴油(链长为C9-C23的烃类混合物)和航空燃料(链长为C8-C16的低凝固点烃类混合物)等石油基燃料的主要成分是特定链长的脂肪烃[8]。
由脂肪酸衍生而来的可再生脂肪烃类生物燃料具有高能量密度、低挥发性、低吸湿性及良好润滑性等与石油基脂肪烃高度相似的结构特点和理化性质[9],且清洁环保,与现有工业设施相兼容,被认为传统化石燃料最具潜力的替代品[10, 11]。
目前,在催化脂肪酸脱羧生产脂肪烃的化学工业中,反应需高温、高压等极端条件,并且需使用贵金属催化剂,成本高昂且回收困难,其应用受到了极大的限制[12]。