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食品科学家用新的工程细菌帮助燃料乙醇

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对于詹姆斯斯蒂尔来说,从微生物制造奶酪,葡萄酒和啤酒的小型发酵罐转移到数百万加仑的罐中,玉米转化为乙醇是一个自然的进步。斯蒂尔,威斯康星大学麦迪逊分校Winder-Bascom食品科学教授,专门从事食品,饮料和生物燃料发酵。了解细菌和酵母如何将生物质转化为产品已成为他30多年的库存。啤酒和葡萄酒的发酵可能受到乳酸菌污染的困扰,乳酸菌会产生乳酸而不是酒精。同样的问题影响了乙醇工业。

食品科学家用新的工程细菌帮助燃料乙醇

斯蒂尔的新公司Lactic Solutions正在推进一种类似柔道的补救措施:利用基因工程将敌人变成朋友。他没有用抗生素杀死乳酸菌,而是用于生产乙醇的基因,因此这些生物产生乙醇,而不是乳酸。“我们正在解决这个问题并试图将其变成一个解决方案,”斯蒂尔说。该公司将向乙醇工业出售细菌袋,与目前生产乙醇的酵母一起加入发酵罐。

大约70%的乙醇植物使用抗生素对抗乳酸菌,包括红霉素,维吉尼亚霉素和青霉素。但随着细菌对一种又一种抗生素产生抗药性,这些和其他拯救生命的药物成为人们关注的焦点。

乙醇工业的问题出现了,因为三分之一的玉米在发酵后熄灭了。Steele说,这种材料被称为“ 含有可溶物的干酒糟 ”,是美国最大的动物饲料来源之一。“蒸馏谷物可以携带在发酵设施中进化的抗生素或细菌,以抵抗抗生素。”

结果可能是人类食物供应中的危险药物或危险的虫子。

根据Steele的说法,“Tyson Foods,McDonald's,Panera,Perdue等表示他们将在今年或明年年底之前消除使用抗生素喂养动物的肉类,因此控制乳酸菌的主要方法是乙醇工业正在消失。“

作为微生物领域的生态学家,斯蒂尔认识到工程菌必须在发酵罐中繁殖并存活上升的乙醇水平。为了使它们具有竞争优势,将尽早引入大量工程菌。

重新配制的乳酸菌还接受了一种产生花园品种乳酸菌抑制剂的基因,该基因使用“他们已经进化的相同系统,在数百万年内相互竞争,”斯蒂尔说。“我们希望为我们的生物提供各种优势。”

作为边缘益处,新细菌消耗酵母无法获得的糖类型。“在一天结束时,相同数量的玉米产生更多的乙醇,”斯蒂尔说,“但如果我们还没有开始尝试解决抗生素问题,我们就不会发现这种情况。”

Steele的专利被分配到威斯康星州校友研究基金会,涵盖了他改变乳酸菌的概念,以对抗竞争细菌和基于未使用的糖制造乙醇。

Lactic Solutions成立于10月。“我们知道每个潜在客户的位置,”首席执行官斯蒂尔说。“ 美国约有200家乙醇工厂。印第安纳州,爱荷华州和伊利诺伊州共有59家工厂。”

作为威斯康星州在奶酪行业的领导地位,该州拥有两个世界上最大的乳酸菌生产商。Lactic Solutions将外包制造和分销,专注于为客户提供服务和开发新的应变。

Steele赞扬了由WARF和UW-Madison共同发起的Discovery to Product(D2P)计划的援助。“D2P一直是一项非凡的经历,让我们能够与客户交流,帮助我们从他们的角度理解事物,制定我们的商业计划,以及准备我们的'电梯演讲'。没有D2P我们就不会在这里。“

其他援助来自威斯康星商学院的商业和企业家诊所。斯蒂尔最近开始了gBETA孵化器项目,“我们将在这里完善我们的故事,并学会组建一个团队来管理公司。”

在乙醇行业,斯蒂尔说,“了解到,抗生素是一个短期的解决方案,我们计划为他们提供一个长期的解决方案,同时增加糖转化为乙醇。啤酒花是方式更加昂贵,比抗生素效果较差。我们认为我们可以做得更好,更少。“

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