Metabolic Regulation and Metabolic Engineering for Biofuel an... - 9781498768375

Problem globalnego ocieplenia z roku na rok staje się krytyczny, powodując katastrofę klimatyczną na całym świecie, gdzie uważa się, że emitowany przez fabryki gaz CO2 oraz spalanie paliw kopalnych mogą być jedną z przyczyn globalnego ocieplenia. Co więcej, światowe zasoby paliw kopalnych są ograniczone i mogą wkrótce się wyczerpać w ciągu kilkudziesięciu lat. Chociaż energię wiatru, geotermalną i pływów uważa się za czyste źródła energii, zależą one od położenia lądu lub morza i podlegają zmianom klimatycznym. Dlatego też ostatnio zwrócono uwagę na produkcję biopaliw i biochemikaliów z odnawialnych zasobów biologicznych z punktu widzenia ochrony środowiska i produkcji energii, gdzie z niewielkimi modyfikacjami można również wykorzystać obecne zakłady produkujące chemię i energię. Tak zwane biopaliwa I generacji produkowane są ze skrobi kukurydzianej i trzciny cukrowej, zwłaszcza w USA i Brazylii. Powoduje to jednak problem tzw. kwestii żywnościowych i energetycznych w miarę zwiększania się skali produkcji. Dlatego ostatnio zwrócono uwagę na produkcję biopaliw drugiej generacji z biomasy lub odpadów lingocelulozowych. Wymaga to jednak energochłonnej obróbki wstępnej w celu degradacji biomasy lingocelulozowej, a fermentacja jest powolna ze względu na niskie tempo wzrostu, a tym samym wydajność biopaliw i biochemikaliów jest niska. Zwrócono również uwagę na produkcję biopaliw III generacji z organizmów fotosyntetyzujących, takich jak sinice i algi, ponieważ organizmy takie mogą rosnąć jedynie przy świetle słonecznym i CO2 z powietrza, ale tempo wzrostu komórek, a tym samym produktywność paliw, jest znacznie niska. Główną częścią lub rdzeniem takich procesów produkcyjnych jest fermentacja przez mikroorganizmy. W szczególności niezwykle ważne jest właściwe zrozumienie metabolizmu komórkowego, a następnie skuteczna inżynieria metaboliczna. Książka zawiera wszechstronne wyjaśnienie metabolizmu komórkowego i mechanizmów regulacji metabolizmu różnych mikroorganizmów. Następnie wyjaśniono efektywne podejścia do inżynierii metabolicznej, aby właściwie zaprojektować fabryki komórek drobnoustrojów pod kątem wydajnego wzrostu komórek oraz produkcji biopaliw i środków biochemicznych.