生物反應器助力人工合成澱粉

2021-09-28 10:58:06    infors2493 分享

導語：中國科學院天津生物技術研究所人工澱粉合成方面取得重大突破性進展。成果于9月24日在國際級學術期刊《科學》上發表。

       中國科學院天津生物技術研究所人工澱粉合成方面取得重大突破性進展，國際上首在實驗室實現從二氧化碳到澱粉的全合成。成果于9月24日在國際級學術期刊《科學》上發表。

 

澱粉在我們日常生活中扮演什麽樣的角色呢？
       澱粉是重要的生命能量來源，也是重要的工業原料，目前人類能夠使用的澱粉有來自植物的光合作用固定二氧化碳產生，農作物種植通常需要較長周期，還需要使用大量的土地、淡水資源以及肥料、農藥等農業生產資料；農作物將二氧化碳轉化爲澱粉需要60多步複雜的生化反應，理論能量轉化效率僅2%。

 
中國科學院天津工業生物技術研究所人工合成澱粉團隊
（INFORS 反應器平台）

通過生物反應器就可以完成二氧化碳到澱粉的全合成？
       中國科學院天津工業生物技術研究所團隊提出化學催化與生物催化耦合的方法成功搭建出二氧化碳到澱粉合成只需要11步的反應的人工合成途徑。使用生物反應器在實驗室只需要幾個小時就可以完成農作物需要幾個月的合成過程；人工合成澱粉的效率約爲傳統農作物合成澱粉效率的8.5倍，經核磁共振等檢測方法發現人工合成澱粉和天然澱粉分子結構組成一致。在充足能量供給的條件下，按照目前的合成方法，1立方米大小的生物反應器合成澱粉的年產量相當于我國五畝玉米地的年產澱粉量。

小結：
         利用二氧化碳經過11步化學催化與生物催化耦合將二氧化碳合成澱粉，這是從0到1的新突破， 該技術目前還處于實驗階段，一旦成熟並投入工業生產後，將會節約90%以上的耕地和淡水資源，這對實現糧食可持續生產、二氧化碳轉化利用，應對氣候變化和糧食危機等國際難題有重大意義。

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