向大自然学习！科学家离建立“细菌工厂”又近了一步

自然界中有不少能产生毒素的生物，如眼镜蛇、水母等，但这些毒素却不会伤害到生物自己。

近日，一项由伦敦帝国理工学院(Imperial College London)的科学家率先开发的新技术，复制了生物体在不伤害自身的情况下产生有毒化学物质的方式。

目前，许多有用的化学物质都是从化石燃料中生产出来的，这会产生二氧化碳，并消耗自然资源。另一种方式则是由经过生物工程改造的微生物生产，但许多用这种方式生产的化学物质对微生物有毒性，这使得这种方法难以被用于大规模生产，并产生足够的经济效益。

这项新技术和概念的首次证明发表在《美国国家科学院院刊》上。

像植物和酵母这样的生物体有时会产生对自身有毒的化学物质，所以它们会对化学物质进行小的修改，使化学物质变得无害。

由此产生的化学物质被称为“衍生物”，可以通过相对简单的化学反应还原为原始的有毒形式。

研究小组遵循了这一思路，利用基因工程对大肠杆菌和蓝藻细菌进行编程，使它们产生1-辛醇，这种化学物质目前用于香水中，对细菌是有毒的。

然后他们向大肠杆菌添加了一套额外的指令，这样大肠杆菌就会产生两种危害较小的1-辛醇衍生物。

研究人员说，如果将这种方法扩大到工业系统中，工程菌将产生无毒的1-辛醇衍生物，然后这些衍生物可以通过化学反应转化为1-辛醇，以备使用。

研究小组发现他们的系统在不影响细菌生长的情况下产生了1-辛醇。而且，与没有衍生化步骤的系统相比，该系统产生了更多的1-辛醇，他们认为这与该衍生物不仅毒性更小，而且更容易溶于周围的水或溶剂有关。

帝国理工学院生命科学系的首席研究员帕特里克·琼斯博士说:“一种更容易溶解的化学物质可能会更快地离开细胞，在那里它不太可能干扰细菌的生产和生长过程。”

研究团队的后续研究将致力于建立一个完整的生产系统，探索工业化应用。

原文出处：

https://knowridge.com/2020/01/scientists-find-new-way-to-sustainably-make-chemicals/，Scientists find new way to sustainably make chemicals，作者：Imperial College London

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