生物谷：据physorg网站2007年6月12日报道，在欧洲海底含硫层之下埋藏有一种称之为“极端微生物”的微生物种类。将其称之为“极端微生物”是因为他们能够在极端环境下生活，并大量繁殖。或许这种想法似乎是有点激进，即这些生物体和与他们相关的酶不知何故成为了开启基于可再生生物燃料木质纤维素乙醇的新运输经济的钥匙。
这就是美国桑迪亚国家实验室一个国内资助研究项目的理念，该项目已经进入了第二个年头。与研究人员寻找便宜和有效处理纤维素生物质方法制造木质纤维素乙醇一样，桑迪亚国家实验室该项目的目标是成功论证能够制造极端酶的各种计算工具和酶工程方法。
生物质处理对于乙醇制造相当关键
布莱克.锡莫恩斯是加州利弗莫尔市桑迪亚国家实验室的一名化学工程师和项目领头人。他说，防碍木质纤维素乙醇成为有用的运输燃料的主要障碍不是木质纤维素生物质的有用性问题，而是其有效和划算的处理方法问题。
锡莫恩斯说，“生物质生产不是我们所关心的问题。每年木材、农业及各种草和具有能源潜力的农作物估计可以制造出十亿多吨生物质。不幸的是，你不能只是拣起一根树枝，然后把它插入一个酶反应器中，发酵成糖再制成具有各种功效的乙醇。将木质纤维素材料转化成乙醇的处理过程是非常困难的，且成本高昂。”
锡莫恩斯称，那种处理方法的特征是，采取几种预处理方法将木纤维质材料分解成容易转化的聚合体。
继续以树枝分析为例，锡莫恩斯称实验室处理首先将生物质剁碎，以减小其尺寸，然后将其投入淡酸预处理反应器中。反应器将把生物质分解成纤维素、半纤维素和木质素。从生物质中分离出来的半纤维素和纤维素在最终产品恢复和放回酶反应器将聚合体解构成发酵糖之前必须进行其它处理和酸性中和。锡莫恩斯称，这一处理一点也不迅速和有效，相反却非常昂贵。
利用自然界中自然存在的极端酶
从极端微生物中分离出来的酶可帮助解答这一令人烦恼的处理之迷。锡莫恩斯说，桑迪亚国家实验室目前感兴趣的生物物体是硫磺矿硫化叶菌，这是几年前由德国研究员杰奥格.利皮斯发现的一种可以分离出极端酶的生物体。从硫磺矿硫化叶菌提取出纤维素酶，我们知道纤维素酶存在于生物体中，可以使生物在硫磺酸性环境中繁殖生长。纤维素酶具有一种无法解释得清的自然特性，可有效将纤维素转化为糖。
锡莫恩斯说，“像糖一样的生物物质通常能提供一种能够转化为某些可用输出的非常容易的能源媒介。桑迪亚国家实验室研究人员中很明显有一少部分研究人员在寻求从硫磺矿硫化叶菌中提取酶，并将这些酶应用于实验室生物质转化成纤维素乙醇的处理。”
锡莫恩斯说，极端酶可以在许多地方找到，比如温泉和金矿，甚至在漏水热水器的铁锈中也能找到。当其它研究人员正检测常用生物质，并试图在高温和低酸碱度下提取酶时，桑迪亚国家实验室却采取了非常有效的相反方法。
锡莫恩斯问到，“为什么不用从生物体自然状态中分离出真正的极端酶的方法取替尝试从生活在相当良好环境中的生物体中提取极端酶的方法呢？”他说，桑迪亚国家实验室已经将生产这些极端酶的脱氧核糖核酸引入实验室，然后利用一种称之为“定点突变”的技术处理和最优化酶基因序列，使其具有我们所期望的改良特性。桑迪亚国家实验室使用计算机模拟技术对这些突变进行了鉴别，将极端酶与更具良性的类似酶进行比较，以鉴别出我们感兴趣的关键基因序列。
