不来梅雅各布大学：高效利用 CO₂ 生产丁二酸

丁二酸又称琥珀酸，是一种重要的二元羧酸，在医药、食品、合成塑料、生物可降解塑料等领域有广泛的应用。丁二酸/酯和1,4丁二醇(BDO)同为生产PBS的核心原料。我国现有丁二酸生产企业合计15家左右，大部分是电化学法生产工艺，存在规模小、产能低的特点，还存在能耗高、污染大等问题。除了电化学法生产工艺，顺酐加氢水解制丁二酸工艺和生物发酵法生产生物基丁二酸工艺也在引起行业重视。近日，由不来梅雅各布大学分子生物技术 Elke Nevoigt 教授领导的一个团队通过更有效地掺入二氧化碳（CO2）开发了一种经济和生态上有吸引力的琥珀酸生产工艺。德国研究基金会（DFG）将资助该项目，为期三年。

化工行业中的大量产品都是以石油、天然气或煤炭等化石原料为制成的。研究人员目前正在探索由可再生碳源和植物废弃物制成的替代品。这也适用于琥珀酸的生产，因为它可以从石油中获得的，也可以通过淀粉和糖的发酵获得的。Elke Nevoigt 使用甘油作为替代碳源。十多年来，她一直在研究生物柴油生产的副产品，因为甘油具有高电子密度，”这位科学家解释说，与糖相比，因此每碳使用琥珀酸的产量更高。在琥珀酸的微生物生产过程中，她的研究小组与荷兰代尔夫特工业大学合作，也使用温室气体二氧化碳。Nevoigt 解释说：“甘油由三个碳原子组成，CO2为一个。总的来说，我们最终得到了我们想要生产的琥珀酸中的四个碳原子，该工艺的优点是其能源效率和环境影响。以甘油为原料，不仅能生产出比糖类更多的琥珀酸，还能同时固定更多的二氧化碳。”在扩展的研究方法中，Nevoigt 利用了面包酵母为琥珀酸生产过程带来的优势。例如，与细菌相比，酵母对低pH值的抵抗力更强，这使得生产过程更稳定，最重要的是更具成本效益。工作组目前正在进行研究，以进一步优化这一进程。酵母细胞应该从甘油中产生更多的琥珀酸。改善细胞的能量平衡将允许更多的碳被掺入目标产物琥珀酸中。不来梅雅各布大学（Jacobs University Bremen）：是位于德国不来梅州（Bremen）不来梅市的一所国际化的私立大学。该校建于1999年，2001年正式招生。属于德国学制、跨学科的新型大学。学校的成立受到不来梅州政府、不来梅大学与美国莱斯大学的共同支持。雅各布大学的学生来自110多个国家和地区，在校园内使用六十余种不同的语言。所颁发的学历获得中国教育部认证。（来源：TK生物基材料）