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用真菌生产日常用品

2019-03-11 10:04:04 • 来源：

大多数洗涤剂，化妆品和衣服，仅举几例产品，都是用石油制造的，这些日常用品不过是环保的。现在可以在真菌的帮助下生产用于这些制品的生物基和CO 2中性基础化学品。弗劳恩霍夫研究团队正在开发发酵技术和制造工艺，以便在工业规模上生产它们。

用真菌生产日常用品

如果你发现一层蓝绿色的霉菌覆盖了你的面包，水果或其他东西，那么你最终会把它扔掉垃圾 - 真菌对你的健康有害。然而，斯图加特弗劳恩霍夫界面工程和生物技术研究所IGB的研究人员特别热衷于霉菌，尤其是曲霉菌属。他们也对酵母和黑穗病真菌充满热情。为什么?“真菌早已不可或缺的抗生素生产，在食品工业。我们采用的真菌帮助我们合成多种化学物质的CO 2 - 中立的方式。它们是洗涤剂，乳化剂，化妆品和药品，杀虫剂和塑料的基础，“Fraunhofer IGB副主任兼分子生物技术部门负责人Steffen Rupp教授说。

与此相反，以石油，由可再生原料中提取的化学物质不释放CO 2进入大气。使用真菌作为生产生物有另一个主要优势：潜在生产生物的库几乎取之不尽，其可转化的可再生原料的范围也是如此。由于真菌采用许多不同的代谢途径，它们产生了惊人的各种产品，可用于广泛的应用。

从苹果酸到生物表面活性剂和聚酯

Fraunhofer IGB的研究人员使用真菌生产各种化学品。一个例子是苹果酸。该物质的市场不断增长，使果酱和果汁等产品具有酸味，并提高烘焙食品的保质期。它还可以用作生物基聚酯的构建块。并且，在类似于酿造啤酒的过程中，它可以使用模具生产。在啤酒酿造中，酵母发酵大麦的麦芽糖，而在苹果酸生产中，曲霉菌真菌转化糖或植物油。

这可以通过将例如木质糖溶液“喂养”到真菌中以使它们产生苹果酸来完成。像这样的发酵在实验室规模上很有效。IGB研究人员目前正在研究扩大商业化进程的方法，特别是通过提高发酵产量。

使用类似的方法，他们还可以制造表面活性剂，可用于生产洗涤剂，乳化剂，化妆品，药​​剂和农药的活性成分。这就是黑穗病真菌发挥作用的地方。它们是侵染植物的寄生虫，使它们看起来像被烧毁 - 因此它们的日耳曼名称，Brandpilze [烧焦的真菌]。“这个过程是我们为工业生产积极开发的另一个过程。我们的主要目标是优化我们生产的生物表面活性剂的成分，以适应洗涤剂和乳化剂领域的各种应用，”Susanne Zibek博士解释说。工业生物技术集团。

酵母也是有趣的生产者。除了酿造啤酒之外，如前所述，某些酵母也可用于生产合成新型塑料所必需的分子，例如长链二羧酸。Fraunhofer IGB的研究人员成功地制定了一种从念珠菌菌株生产长链二元羧酸的方法。

扩大规模：Fraunhofer试验工厂和生物精炼厂

如果将生物基化学品用于工业应用 - 无论是作为表面活性剂，作为食品成分如苹果酸，还是作为塑料的分子结构单元 - 它们都需要大规模合成。这是一项艰巨的挑战：例如，全世界表面活性剂的生产量为每年1800万吨。Fraunhofer研究员Zibek解释说：“将工艺从千克扩大到吨，需要大量的工程和计算。” 仍有一些问题需要回答：我们如何完善发酵培养基的成分?什么是喂真菌的最佳方法?研究人员最初正在小规模地解决这些问题。

一旦这个障碍被清除，弗劳恩霍夫化学 - 生物技术过程中心CBP的研究人员将需要建立大规模生产的过程。他们经营一个试验工厂，其中发酵过程可以扩大到最多十立方米。如此庞大的体积需要大量的原材料; 毕竟，真菌需要喂食。科学家的首选来源是木糖，换句话说，含有葡萄糖和木糖的糖溶液。这些可以直接在Fraunhofer CBP木质纤维素生物精炼厂中获得并混合到培养基中。

反过来，这为使用可再生原料的模具和其他真菌生物提供了最佳生长条件，使它们能够生产大量化学品。

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