利用磁性纳米凝胶上的固定化脂肪酶从入侵鱼类中提取可持续生物柴油——一种新的管理方法

《Scientific Reports》：Sustainable biodiesel from an invasive fish using immobilized lipase on magnetic nanogels as a novel management approach

　　

摘要

应对入侵鱼类带来的生态与经济挑战的一种替代策略是将这些生物转化为有价值的资源，在创造经济效益的同时解决生态系统相关问题。尽管人们仍在寻找可持续的原料，但具有高度适应能力的入侵鱼类在高效生产生物柴油方面的潜力尚未得到评估。本研究旨在通过以入侵鱼类Carassius gibelio作为油源来生产高产量的生物柴油，从而填补这一研究空白。为此，研究人员制备了固定化脂肪酶的MnFe₂O₄-聚羟基甲基丙烯酸甲酯磁性纳米凝胶，并优化了生产系统的各项条件（脂肪酶用量、甲醇/油摩尔比以及温度）。最终确定的最佳条件为：脂肪酶用量为4000 U，甲醇/油摩尔比为5:1，温度为55℃。在最佳条件下，该系统可实现97.45%的生物柴油产率，而且该生物催化系统还能至少以50%的产率重复使用13次。这是首次将极具入侵性的C. gibelio用作生物柴油生产的可持续原料。本研究通过将入侵鱼类的利用与可重复使用的MnFe₂O₄-pHEMA纳米凝胶系统相结合，提出了一种新的生物催化方法，实现了高效率与操作稳定性。