近日，青島能源所微生物代謝工程團隊在藍細菌光合生物合成乙醇技術方面取得了系列研究進展。該團隊以藍細菌集胞藻為底盤藻株，打通了乙醇光合合成路線，實現了工程藻株中乙醇的合成與分泌。成功優化了乙醇合成途徑與底盤藻株的適配性，使乙醇產量提高了50%。

　　乙醇是生產規模最大、應用程度最高的可再生生物液體燃料。現階段，生物乙醇的主要來源是采用含糖量豐富的農業生物質為原料的生物煉制過程，以“玉米乙醇”最具代表性，然而其“與糧爭地、與人爭糧”的原料供應模式引發了極大的社會爭議；以木質纖維素等農業、林業廢棄物為原料的纖維素乙醇合成技術需要消耗大量能量、水和纖維素酶，從而極大地拉高了生產成本。與生物煉制過程相比，通過光合微生物平臺將二氧化碳和太陽能直接轉化為乙醇的技術路線減少了原材料預處理、底物提煉過程的損耗，也節省了對淡水和用地的需求，在經濟性與可持續性上表現出更大的潛力與優勢。

　　基于已經開發的藍細菌乙醇光合工程藻株，該團隊又進一步探索了光合細胞工廠的擴大化培養技術。光合生物制造通常在戶外、開放式、未滅菌的條件下進行，因此經常面臨各種模式的生物污染的嚴重威脅進而導致擴大培養的失敗。研究人員在進行工程藻株的開放式、規?；囵B中發現，其乙醇合成與積累過程受到了微生物污染的嚴重影響。通過分析和鑒定，確定了乙醇光合合成的主要威脅來源，該菌可以以乙醇為唯一碳源進行生長，迅速消耗工程藻株合成的乙醇并在培養體系中大量增殖。通過生理和生化分析，研究人員提出提高培養體系pH值來抑制其侵染并恢復乙醇光合合成的設想，并在實驗室柱式反應器和戶外薄膜掛袋兩種體系下進行了驗證，結果表明該策略可以有效解決開放式培養過程中的生物污染問題。（左麗媛）