中鏈脂肪酸(如己酸)是含有6個及以上碳原子的飽和脂肪酸,是生物燃料的合成前體,同時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,國際上現(xiàn)已將其視為一種新興能源物質(zhì)。
中國科學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,該路徑可以實現(xiàn)己酸的高效合成,積累濃度可以超過23 g/L,比國際上現(xiàn)有報道提高了82.89%。己酸合成產(chǎn)率可以達到2.97g/L/d,已具備工業(yè)化應用的潛力。目前,己酸的生物合成主要是通過以克氏梭菌(Clostridium kluyveri)為核心的微生物催化乙醇合成。本研究報道的以乳酸為底物合成己酸,是己酸合成理論的重要補充,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《科學報告(Scientific Report)》上。該論文獲得了國家自然科學基金、中科院西部之光(西部博士)和中科院環(huán)境與應用微生物重點實驗室開放課題的資助。
合成途徑