The rapid urbanization and industri

The rapid urbanization and industrialization in modern society has resulted in an increasing need for fossil fuels. However, traditional fossil fuel has a variety of problems: there are serious environmental concerns, its supply is limited and its price fluctuates erratically in the market (Tee et al., 2014 and Hill, 2007). Hence there is a need to look for an alternative renewable fuel source. Recent research has focused on the production of biofuels by microorganisms, since they are renewable and rich sources of natural products (Wackett, 2011 and Peralta-Yahya et al., 2012). The application of microbial produced biofuels is expected to be the solution to the problems of large landscale needed and potential environmental pollution associated with fossil fuels. The cost of microbial produced-biofuels could be significantly lowered, as they could be grown on a wide range of substrates, such as ligocellulosic biomass, waste water, waste food and other byproducts (Enweremadu and Mbarawa, 2009 and Heeres et al., 2014). All these advantages make microbial production of biofuels an ideal alternative source to fossil fuels.

With the development of genetic and metabolic engineering, the biosynthetic pathways of microorganisms such as bacteria, yeast and micro-algae could be easily modified (Hollinshead et al., 2014, Xu et al., 2014 and Pfleger et al., 2015). Based on the wealth of genetic information available and versatile tools to manipulate the metabolic pathways, the yeast Saccharomyces cerevisiae is considered as the model organism in improving our understanding of the metabolic mechanisms in fatty acid biosynthesis, and serving as a host strain for the enhanced production of biofuels ( Nielsen, 2009, Tang et al., 2013 and Zhou et al., 2014).

In the last few decades, the production of biofuels with short carbon chain such as bio-ethanol and butanol by engineered yeast cells has led to significant success. However, the application of bio-ethanol or butanol suffers considerable challenges: their energy density is low and the vapor pressure is relative high given the existing infrastructure. Besides, their corrosiveness nature prevents their widespread utilization (Yan and Liao, 2009). Thus, research focus is gradually moving towards other advanced fuels such as fatty acid-derived biofuels, which are thought to be more valuable and suitable for industrial use. Fatty acids are the starting materials for advanced biofuel production and they can be converted and used in the biological production of a wide range of applications such as fatty acid derived biodiesels, bioalcohols and alkanes/alkenes with different length of carbon chains (Steen et al., 2010 and Lennen and Pfleger, 2013). Hence through the strategy of combining the natural fatty acids metabolic pathways with engineered synthetic pathways in yeast cells, the production of desired chemicals and fuels are expected to be realized.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ความเป็นเมืองอย่างรวดเร็วและทวีความรุนแรงมากในสังคมสมัยใหม่มีผลในการต้องเพิ่มเชื้อเพลิงฟอสซิล อย่างไรก็ตาม เชื้อเพลิงฟอสซิลแบบดั้งเดิมมีความหลากหลายของปัญหา: มีการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมอย่างจริงจัง อุปทานมีจำกัด และราคามันแกว่งไปมาผิดในตลาด (ทีเอส al., 2014 และฮิลล์ 2007) ดังนั้น ไม่จำเป็นต้องหาแหล่งเชื้อเพลิงทดแทนอื่นมี การวิจัยล่าสุดได้เน้นในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ โดยจุลินทรีย์ เนื่องจากพวกเขาเป็นแหล่งหมุนเวียน และอุดมไปด้วยธรรมชาติ (Wackett, 2011 และ Peralta Yahya al. et, 2012) การประยุกต์ใช้จุลินทรีย์ผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพคาดว่าจะเป็นการแก้ไขปัญหามลพิษสิ่งแวดล้อมที่อาจเกี่ยวข้องกับเชื้อเพลิงฟอสซิลและ landscale ขนาดใหญ่ที่จำเป็น ต้นทุนของจุลินทรีย์ผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพสามารถสามารถมากลดลง ตามที่พวกเขาไม่สามารถปลูกในหลากหลายของพื้นผิว ligocellulosic ชีวมวล น้ำเสีย ขยะอาหาร และสารอื่น ๆ (Enweremadu และ Mbarawa, 2009 และ Heeres et al., 2014) ข้อดีเหล่านี้ทำจุลินทรีย์ผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพแหล่งทางเลือกเหมาะกับเชื้อเพลิงฟอสซิลกับการพัฒนาของวิศวกรรมทางพันธุกรรม และการเผาผลาญ มนต์ biosynthetic ของจุลินทรีย์เช่นแบคทีเรีย ยีสต์และสาหร่ายไมโครสามารถสามารถแก้ไข (Hollinshead et al., 2014, Xu et al., 2014 และ Pfleger et al., 2015) ขึ้นอยู่กับความมั่งคั่งของข้อมูลทางพันธุกรรมหลากหลาย และมีเครื่องมือในการจัดการทางเดินเผาผลาญ ยีสต์ Saccharomyces cerevisiae จะถือเป็นสิ่งมีชีวิตรุ่นปรับปรุงของเราเข้าใจกลไกการเผาผลาญในการสังเคราะห์กรดไขมัน และให้บริการเป็นโฮสต์ต้องใช้สำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ (นีล ปี 2009 ถังโจว et al. และ et al., 2013 2014) เพิ่มขึ้นในไม่กี่สิบปี การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพมีโซ่คาร์บอนสั้นเช่นไบโอเอทานอลและบิวทานอ โดยเซลล์ยีสต์ออกแบบได้นำไปสู่ความสำเร็จที่สำคัญ อย่างไรก็ตาม แอพลิเคชันของบิวทานอลชีวภาพ suffers ท้าทายมาก: ความหนาแน่นของพลังงานต่ำ และความดันไอ สูงญาติกำหนดโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ นอกจาก ธรรมชาติของพวกเขา corrosiveness ป้องกันการใช้ประโยชน์อย่างแพร่หลาย (ยานและเลี้ยว 2009) งานวิจัยความจึงค่อย ๆ ย้ายเชื้อขั้นสูงอื่น ๆ เช่นกรดไขมันมาเชื้อเพลิงชีวภาพ ซึ่งคิดว่า จะมีคุณค่ามากขึ้น และเหมาะสำหรับใช้ในอุตสาหกรรม กรดไขมันเป็นวัสดุเริ่มต้นสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพขั้นสูง และพวกเขาสามารถแปลง และใช้ในการผลิตทางชีวภาพความหลากหลายของโปรแกรมประยุกต์เช่นกรดไขมันมา biodiesels, bioalcohols และ alkanes/alkenes อื่นความยาวของโซ่คาร์บอน (Steen et al., 2010 และ Lennen และ Pfleger, 2013) ดังนั้น ผ่านกลยุทธ์การรวมมนต์เผาผลาญกรดไขมันธรรมชาติ มีมนต์ออกแบบสังเคราะห์ในเซลล์ยีสต์ การผลิตเชื้อเพลิงและสารเคมีต้องคาดว่าจะรับรู้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

กลายเป็นเมืองอย่างรวดเร็วและการอุตสาหกรรมในสังคมสมัยใหม่ที่เกิดขึ้นในความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับเชื้อเพลิงฟอสซิล แต่เชื้อเพลิงฟอสซิลแบบดั้งเดิมมีความหลากหลายของปัญหา: มีความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมอย่างจริงจังอุปทานที่มี จำกัด และราคามีความผันผวนไม่แน่นอนในตลาด (ตี๋ et al, 2014 และฮิลล์ 2007). ดังนั้นมีความจำเป็นต้องมองหาแหล่งเชื้อเพลิงทดแทนทางเลือก การวิจัยล่าสุดได้มุ่งเน้นในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากจุลินทรีย์เนื่องจากพวกเขาเป็นแหล่งพลังงานทดแทนและอุดมไปด้วยผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ (Wackett 2011 และเปรัลตา-Yahya et al., 2012) การประยุกต์ใช้เชื้อเพลิงชีวภาพที่ผลิตจุลินทรีย์ที่คาดว่าจะเป็นวิธีการแก้ปัญหาของ landscale ขนาดใหญ่จำเป็นและมลพิษทางสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้นที่เกี่ยวข้องกับเชื้อเพลิงฟอสซิล ค่าใช้จ่ายของจุลินทรีย์ที่ผลิต-เชื้อเพลิงชีวภาพสามารถลดลงอย่างมีนัยสำคัญเช่นที่พวกเขาอาจจะมีการเติบโตในช่วงกว้างของพื้นผิวเช่นชีวมวล ligocellulosic, น้ำเสียอาหารของเสียและสารอื่น ๆ (Enweremadu และ Mbarawa, 2009 และ Heeres et al., 2014 ) ประโยชน์ทั้งหมดนี้ทำให้การผลิตจุลินทรีย์ของเชื้อเพลิงชีวภาพเป็นแหล่งทางเลือกที่เหมาะกับเชื้อเพลิงฟอสซิล. กับการพัฒนาพันธุวิศวกรรมและการเผาผลาญอาหารที่วิถีชีวสังเคราะห์ของเชื้อจุลินทรีย์เช่นแบคทีเรียยีสต์และไมโครสาหร่ายจะได้รับการแก้ไขได้อย่างง่ายดาย (Hollinshead et al., 2014 เสี่ยว et al., 2014 และ Pfleger et al., 2015) ขึ้นอยู่กับความมั่งคั่งของข้อมูลทางพันธุกรรมเครื่องมือที่สามารถใช้ได้และหลากหลายในการจัดการเส้นทางการเผาผลาญยีสต์ cerevisiae Saccharomyces ถือเป็นสิ่งมีชีวิตรูปแบบในการปรับปรุงความเข้าใจของกลไกการเผาผลาญอาหารในการสังเคราะห์กรดไขมันและทำหน้าที่เป็นสายพันธุ์ที่เป็นเจ้าภาพในการผลิตที่เพิ่มขึ้น เชื้อเพลิงชีวภาพ (นีลเซ่น, 2009, Tang et al., 2013 และโจว et al., 2014). ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพที่มีห่วงโซ่คาร์บอนสั้นเช่นไบโอเอทานอลและบิวทานอโดยการออกแบบเซลล์ยีสต์ได้นำไปสู่ ประสบความสำเร็จอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตามการใช้ไบโอเอทานอลหรือบิวทานอทนทุกข์ทรมานกับความท้าทายมาก: ความหนาแน่นของพลังงานของพวกเขาอยู่ในระดับต่ำและความดันไอจะได้รับค่อนข้างสูงโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ นอกจากนี้ธรรมชาติของพวกเขา corrosiveness ป้องกันไม่ให้การใช้ประโยชน์อย่างแพร่หลาย (Yan และเหลียว 2009) ดังนั้นจึงมุ่งเน้นการวิจัยจะค่อยๆเคลื่อนไปเชื้อเพลิงขั้นสูงอื่น ๆ เช่นเชื้อเพลิงชีวภาพที่ได้มาจากกรดไขมันที่มีความคิดที่มีคุณค่ามากขึ้นและเหมาะสำหรับใช้ในอุตสาหกรรม กรดไขมันที่เป็นวัสดุเริ่มต้นสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพขั้นสูงและการที่พวกเขาสามารถแปลงและนำมาใช้ในการผลิตทางชีวภาพของความหลากหลายของการใช้งานเช่น biodiesels มากรดไขมัน bioalcohols และอัลเคน / แอลคีนที่มีความยาวแตกต่างกันของโซ่คาร์บอน (สตีนและอัล 2010 และ Lennen และ Pfleger 2013) ดังนั้นผ่านกลยุทธ์ของการรวมกรดไขมันธรรมชาติเผาผลาญเซลล์ที่มีการออกแบบทางเดินสังเคราะห์ในเซลล์ยีสต์ผลิตสารเคมีที่ต้องการและเชื้อเพลิงที่คาดว่าจะรับรู้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ความเป็นเมืองและอุตสาหกรรมอย่างรวดเร็วในสังคมสมัยใหม่มีผลในการเพิ่มความต้องการเชื้อเพลิงฟอสซิล อย่างไรก็ตาม เชื้อเพลิงแบบฟอสซิล มีความหลากหลายของปัญหา : มีความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมอย่างจริงจังของอุปทานมีจำกัดและราคาของความผันผวน erratically ในตลาด ( ตี๋ et al . , 2014 และเนินเขา , 2007 ) จึงมีความต้องการที่จะหาแหล่งเชื้อเพลิงทดแทนทางเลือกการวิจัยล่าสุดได้เน้นการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพโดยจุลินทรีย์ เนื่องจากเป็นพลังงานหมุนเวียนและแหล่งอุดมสมบูรณ์ของผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ ( wackett 2011 และ Peralta Yahya et al . , 2012 ) การใช้เชื้อเพลิงชีวภาพที่ผลิตจากจุลินทรีย์ คาดว่าจะแก้ไขปัญหาใหญ่ landscale ต้องการและศักยภาพสิ่งแวดล้อมมลพิษที่เกี่ยวข้องกับเชื้อเพลิงฟอสซิลต้นทุนของเชื้อเพลิงชีวภาพที่ผลิตจากจุลินทรีย์สามารถอย่างมีนัยสำคัญลดลงเช่นที่พวกเขาสามารถเติบโตได้ในช่วงกว้างของพื้นผิว เช่น ชีวมวล ligocellulosic น้ำทิ้ง เศษอาหารและผลพลอยได้อื่น ๆ ( enweremadu และ mbarawa 2009 และ heeres et al . , 2010 ) ข้อดีเหล่านี้ทั้งหมด ทำให้การผลิตจุลินทรีย์ของเชื้อเพลิงชีวภาพเหมาะเป็นแหล่งทางเลือกเชื้อเพลิงฟอสซิล .

กับการพัฒนาทางพันธุกรรมและวิศวกรรมการเผาผลาญอาหาร , วิถีการผลิตของจุลินทรีย์ เช่น แบคทีเรีย ยีสต์ สาหร่าย ไมโคร และสามารถแก้ไขได้อย่างง่ายดาย ( ฮอลลินส์เฮด et al . , 2014 , Xu et al . , 2014 และฟลีเกอร์ et al . , 2015 ) ขึ้นอยู่กับความหลากหลายของข้อมูลทางพันธุกรรมของเครื่องมืออเนกประสงค์เพื่อจัดการกับสัมภาระสลายยีสต์ Saccharomyces cerevisiae เป็นแบบอินทรีย์ในการปรับปรุงความเข้าใจของกลไกการเผาผลาญกรดไขมันในการพัฒนาและให้บริการในฐานะเจ้าภาพสายพันธุ์เพื่อเพิ่มการผลิตของเชื้อเพลิงชีวภาพ ( Nielsen , 2009 , Tang et al . , 2013 และโจว et al . , 2010 ) .

ในไม่กี่ทศวรรษการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพที่มีห่วงโซ่คาร์บอนสั้น เช่น เอทานอลชีวภาพและบิวทานอลโดยเฉพาะเซลล์ยีสต์ได้นำพาไปสู่ความสำเร็จที่สำคัญ อย่างไรก็ตาม การใช้ไบโอเอธานอล หรือบิวทานอลได้รับความทุกข์ความท้าทายมาก : ความหนาแน่นของพลังงานของพวกเขาคือต่ำและความดันสูงไอญาติได้รับโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่ นอกจากนี้ป้องกันการกัดกร่อนของธรรมชาติการกระจาย ( Yan และเหลียว , 2009 ) ดังนั้นการวิจัยจึงค่อยๆ เคลื่อนไปสู่เชื้อเพลิงขั้นสูงอื่น ๆเช่น กรดไขมัน และเชื้อเพลิงชีวภาพ ซึ่งคิดว่า จะมีคุณค่า และเหมาะสำหรับใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมกรดไขมันเป็นวัตถุดิบเริ่มต้นสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพขั้นสูงและพวกเขาสามารถแปลงและใช้ในการผลิตทางชีวภาพในหลากหลายของการใช้งาน เช่น กรดไขมันที่ได้ biodiesels bioalcohols อัลเคนอัลคีนด้วย / , และความยาวแตกต่างกันของโซ่คาร์บอน ( Steen et al . , 2010 และ lennen ฟลีเกอร์และ , 2013 )ดังนั้น ผ่านกลยุทธ์การรวมธรรมชาติกับสังเคราะห์กรดไขมันการเผาผลาญเซลล์วางแผนเส้นทางในเซลล์ยีสต์ การผลิตที่ต้องการเคมีภัณฑ์และเชื้อเพลิงที่คาดว่าจะเป็นจริง