英国爱丁堡大学华莱士实验室的科学家开发出一种微生物“一锅法”配方,利用面包废料替代传统加氢反应中来自化石燃料的氢气,为可持续化学生产提供新途径。这项研究发表在《自然·化学》期刊上,由英国研究与创新署、欧洲研究理事会等机构资助。
加氢反应在食品、药品、塑料等产品生产中广泛应用,但当前主要依赖化石燃料提取的氢气,过程能耗高、条件苛刻。研究人员使用常见的大肠杆菌菌株,在无氧条件下以面包废料中的糖分为原料,让细菌自然产生氢气。当加入少量钯催化剂和目标化学品后,微生物氢气能在温和、低能耗条件下完成加氢反应,整个过程在密封烧瓶中接近室温进行,无需外部氢气输入。
分析显示,使用陈旧面包作为原料时,该工艺可实现负碳效应。通过避免化石燃料氢气的使用,并减少食物废料进入填埋场或焚烧厂,系统减少的温室气体量超过其产生量。研究团队计划将这种方法扩展到更多高价值产品,并探索不同微生物宿主,以开发无需金属催化剂的菌株。
爱丁堡大学生物科学学院化学生物技术讲座教授斯蒂芬·华莱士表示:“加氢是现代生产的基础,但几乎完全依赖化石燃料制成的氢气。我们证明,活细胞可以通过使用废料作为原料直接提供这种氢气,甚至可能实现负碳效应。”他补充说,这种方法不限于食品化学,在制药、精细化工和材料工业中也有应用潜力。
爱丁堡创新公司创新开发与许可总监苏珊·博迪博士指出,这项技术可能推动工业制造的绿色转型。MiAlgae创始人兼首席执行官道格拉斯·马丁也表示,生物技术能够改变工业流程,创造更可持续的未来。









