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分析:肠道微生物可让有价值化学品生产更可持续

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多伦多大学微生物学家Ian Gois团队发现,调整醋酸盐与乳酸盐的投喂比例可引导链延长细菌产出更多中链羧酸(MCCA)。当醋酸盐较少时,部分细菌会利用乳酸盐自行合成醋酸盐,从而生成更多含6至8个碳原子的MCCA。相关成果发表于《Nature Microbiology》6月刊,未来或可用食物垃圾喂养微生物生产这类化学品。
中文整理
作者 / 来源:Carolyn Wilke · 原文时间:2026年11月4日 19:30(北京时间)
原作者信息要点
文章作者Carolyn Wilke介绍,许多药品、化妆品和清洁产品使用中链羧酸(MCCA)制造,这类化学成分通常来自棕榈油和椰子油。种植这些作物往往需要砍树开垦土地,破坏野生动物栖息地,导致生物多样性丧失。
加拿大多伦多大学微生物学家Ian Gois表示,目前这些化学品生产的主要问题在于不可持续性。他指出,生活在人类和其他动物肠道中的一些细菌能产生MCCA,或可被用来以更环保的方式制造这些化学品。
其中一类微生物是链延伸细菌,能摄取小分子并产出较大分子,但并非总能产出达到MCCA长度(6至8个碳原子)的化合物。Gois称,细菌产出何种化合物取决于其消耗的食物,不同食物的比例会影响所生成分子的长度。
Gois团队研究了醋酸盐和乳酸盐两种小分子(有机物分解时形成,可来自被丢弃的植物或动物物质)的不同配比如何影响产物。在醋酸盐较少时,部分细菌生成更长的分子,包括MCCA。团队还用碳原子比通常更重的醋酸盐追踪其去向,发现一类链延伸细菌从环境中摄取的醋酸盐较少,并可利用乳酸盐制造醋酸盐,在此过程中产生更多MCCA。
相关 findings 发表在6月出版的Nature Microbiology上。Gois表示,这些知识可帮助人们利用链延伸细菌,也可帮助工程师调整微生物基因,使其更擅长制造有用分子。
文中配图说明提到,Pseudoramibacter alactolyticus细菌可利用醋酸盐和乳酸盐等小分子制造较大分子:丁酸含4个碳,己酸含6个碳,辛酸含8个碳,己酸和辛酸属于MCCA。图中数据来自I.M. Gois等发表于Nature Microbiology 2026的研究,横轴为醋酸盐量(从左到右增加),纵轴为细菌各产物贡献的碳浓度(毫摩尔碳)。文末提出若干读图问题,包括在何种醋酸盐与乳酸盐比例下己酸产量最高,以及比例增加时丁酸、辛酸浓度如何变化。
Gois团队其他成员目前正在研究微生物如何从食物废弃物制造有价值化学品。文章称,这类以废弃物为食的微生物不仅可能制造通常来自棕榈油和椰子油的MCCA,还可能制造通常来自化石燃料的化学品,从而有助于减少加剧气候变化的化石燃料使用。Gois称微生物“酷且多才多艺”,应对气候变化需要它们作为盟友。
本站整理与观察
本站观察:该文将MCCA生产的原料替代路径指向肠道微生物,核心实验变量是醋酸盐与乳酸盐的配比,核心指标是产物碳链长度及浓度。文中给出的机制解释是,部分链延伸细菌在醋酸盐较少时可利用乳酸盐生成醋酸盐,并由此增加MCCA产量。
本站观察:文章同时呈现了应用前景与尚未解决的问题。前景包括利用食物废弃物喂养微生物、减少对棕榈油和椰子油及化石燃料的依赖;尚未明确的问题包括实现MCCA长度分子的确切条件,以及从实验体系走向实际生产所需的工程化改造。
本站观察:配图数据仅以文字描述呈现,未提供完整数值表,因此无法据此独立复核具体最优比例或各产物浓度变化幅度。
材料为科普报道,未提供研究全文、完整数据表或统计细节;文中“2026”年份及图表数值仅按原文转述,无法独立核验。关于环境效益、化石燃料替代和气候变化的表述属于原作者及受访者的观点或展望,并非本站已验证事实。本站观察仅为基于文本的推论,不构成实验结论或生产可行性判断。
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