最近，美国能源部联合生物能源研究所研究人员通过转基因工程，首次制造出了能消化柳枝稷生物质的埃希氏菌（Escherichia coli bacteria），将其中的糖转化为可代替汽油、柴油和航空燃料3种运输燃料的先进生物能源，而且无需添加任何酶。相关论文发表在《美国国家科学院院刊》上。
正常埃希氏菌无法在柳枝稷上生长，但研究人员改造了这种细菌，使其能表达多种酶，由此能消化纤维素或半纤维素生存。分解纤维素和半纤维素的埃希氏菌还可以在柳枝稷上共同培养，进一步设计成3条代谢路径，让它们能产出燃料替代品或适合于汽油、柴油及航空发动机的前期分子。这是第一次演示了埃希氏菌能产生这3种形式的运输燃料。
此外，由于植物中的纤维素、半纤维素很难提取，研究人员用了一种离子液（熔化的盐）预处理的方法使生物质溶解，然后让埃希氏菌消化溶解后的生物质，产出具有石油燃料性能的碳氢化合物。
论文领导作者、联合生物能源研究所博士后研究员格雷戈里·博金斯基解释说，用离子液预处理柳枝稷必不可少，他们是结合了离子液预处理和转基因埃希氏菌这两种策略。
由非粮食作物和农业废弃物纤维素加工的先进燃料，被认为是最好的可再生液态运输燃料，可用于目前的发动机和基础设施，但最大障碍是成本太高，难以和其他燃料竞争。“我们能降低加工过程中最大部分的成本——添加酶把纤维素和半纤维素解聚成可发酵的糖，将两个步骤合二为一可降低燃料生产成本，为用木质纤维素材料生产先进生物燃料打开大门。”负责该研究的联合生物能源研究所首席执行官杰伊·基斯林说。
研究小组还在进一步研究如何提高合成燃料的产量。博金斯基说：“我们已经有了燃料产品路径，能获得比目前所演示的更高的产量。我们还需要找到一种能由埃希氏菌分泌的酶，同时还能消化更多经离子液处理后的生物质，或改良离子液预处理步骤，让其更容易被消化。”
