木材废料的新生
日前,一支跨学科研究团队在《自然·可持续发展》期刊发表突破性成果——利用木材加工边角料生产药物合成基础原料。这项技术通过基因改造的工程菌将木质纤维素中的芳香化合物转化为苯乙酸(phenylacetic acid),该物质是合成青霉素、头孢类抗生素及多种抗癌药物的关键中间体。
技术突破与经济价值
"传统制药原料依赖石油裂解产物,而我们的方法让可再生生物质成为新来源。"项目负责人、威斯康星大学麦迪逊分校化学工程教授戴维·拉夫强调。实验数据显示,新工艺每克苯乙酸生产成本为12.5美元,较石油基路径降低60%。按全球年需求量10万吨计算,全面推广可削减药企约8亿美元原料支出。
环境与产业双重效益
研究团队采用两步生物转化法:首先利用白腐菌分泌的酶分解木质素,再通过CRISPR编辑的大肠杆菌将中间产物定向转化为苯乙酸。该过程碳排放强度较传统工艺下降78%,且能消纳林业加工业每年产生的1.2亿吨废弃生物质。美国FDA已将其纳入优先审评通道,预计2027年将实现工业化应用。
行业反响与未来挑战
全球制药巨头礼来公司技术总监安德鲁·陈评论:"该技术有望重塑制药供应链的可持续性框架。"然而商业化仍需突破原料适应性瓶颈——目前工艺对针叶林木材转化效率达82%,但对热带阔叶树种仅维持55%。研究团队正通过蛋白质工程优化酶系特异性,计划在2026年Q2启动试点工厂建设。
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