白色生物技术在可持续大规模化学生产中的应用.PDF

生 物 工 程 学 报 Chin J Biotech 2008, December 25; 24(12): 2022-2026 Chinese Journal of Biotechnology ISSN 1000-3061 cjb@ © 2008 Institute of Microbiology, CAS CSM, All rights reserved 综 述 白色生物技术在可持续大规模化学生产中的应用 1 1 1 1 2 MK Patel , V Dornburg , BG Hermann , Li Shen , and Leo van Overbeek 1 Department of Science, Technology and Society (STS), Utrecht University, Netherlands 2 Plant Research International, Wageningen, Netherlands 摘 要: 目前几乎所有有机化学品和塑料是从原油和天然气中生产的, 而生物技术的应用使得利用可再生资源进行大 规模化工生产成为可能。以下主要综述了白色生物技术, 即利用细菌、酵母或酶将可发酵糖转化为特定的化学产品的技 术。白色生物技术极大节省了不可再生能源的消耗, 减少了温室气体的排放。如果化工生产中相关技术有了发展并且可 以成功以木质纤维素为原料, 那么到2050 年不可再生能源的消耗将减少将近2/3 (67%) 。欧洲（EU-25 ）地区的分析表 明, 白色生物技术相关的用地在未来几年的欧洲不会受到制约, 尤其是在有大量闲置资源的东欧。另外, 虽然原则上可 以在白色生物技术中使用自然的细菌和酶, 但是很多专家认为, 利用经遗传改造生物体(GMO)可以达到高产量、高浓 度、高效率, 这有利于实现经济利益。值得注意的是, 目前并非所有的重组基因和其他物种间的相互作用所带来的后果 都可预见, 因此化工生产中释放的 GMOs 的安全失活和处理非常重要, 但是如果采取足够的预防措施, 在白色生物 技术中应用 GMOs 的风险是可以控制的。我们认为, 生物生产过程的技术突破、下游生产过程的控制、化石燃料的 高价格、可发酵糖的低价获得是生物质化学产业发展中的关键因素, 这 4 个因素及其他伴随策略是发展整体白色生 物技术的要求。 关键词: 白色生物技术, 大规模化学品, 温室气体排放, 土地利用 Sustainable Production of Bulk Chemicals by Application of “White Biotechnology” 1 1 1 1 2 MK Patel , V Dornburg , BG Hermann , Li Shen , and Leo van Overbeek 1 Department of Science, Technology and Society (STS), Utrecht University, Netherla