中鏈脂肪酸(如己酸)是含有6個(gè)及以上碳原子的飽和脂肪酸,是生物燃料的合成前體,同時(shí)具有重要的化工用途。由于己酸溶解度低易提取,具有高附加值,國(guó)際上現(xiàn)已將其視為一種新興能源物質(zhì)。
中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所李大平課題組陶勇副研究員和朱曉宇助理研究員首次發(fā)現(xiàn)中鏈脂肪酸己酸可以由微生物催化乳酸而合成,并由此提出一個(gè)新的己酸合成路徑:乳酸氧化耦合脂肪酸β氧化逆循環(huán)。研究表明,該路徑可以實(shí)現(xiàn)己酸的高效合成,積累濃度可以超過(guò)23 g/L,比國(guó)際上現(xiàn)有報(bào)道提高了82.89%。己酸合成產(chǎn)率可以達(dá)到2.97g/L/d,已具備工業(yè)化應(yīng)用的潛力。目前,己酸的生物合成主要是通過(guò)以克氏梭菌(Clostridium kluyveri)為核心的微生物催化乙醇合成。本研究報(bào)道的以乳酸為底物合成己酸,是己酸合成理論的重要補(bǔ)充,也是己酸合成技術(shù)的重大突破。此外,該研究揭示了濃香型白酒的主體香味物質(zhì)前體—己酸可能存在新的合成機(jī)制。
研究成果 “The synthesis of n-caproate from lactate: a new efficient process for medium-chain carboxylates production” 已發(fā)表在《自然雜志(nature)》子刊《科學(xué)報(bào)告(Scientific Report)》上。該論文獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院西部之光(西部博士)和中科院環(huán)境與應(yīng)用微生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題的資助。
合成途徑