生物反应器助力人工合成淀粉

2021-09-28 10:58:06 infors2153 分享

导语：中国科学院天津生物技术研究所人工淀粉合成方面取得重大突破性进展。成果于9月24日在国际级学术期刊《科学》上发表。

中国科学院天津生物技术研究所人工淀粉合成方面取得重大突破性进展，国际上首在实验室实现从二氧化碳到淀粉的全合成。成果于9月24日在国际级学术期刊《科学》上发表。

淀粉在我们日常生活中扮演什么样的角色呢？
淀粉是重要的生命能量来源，也是重要的工业原料，目前人类能够使用的淀粉有来自植物的光合作用固定二氧化碳产生，农作物种植通常需要较长周期，还需要使用大量的土地、淡水资源以及肥料、农药等农业生产资料；农作物将二氧化碳转化为淀粉需要60多步复杂的生化反应，理论能量转化效率仅2%。

中国科学院天津工业生物技术研究所人工合成淀粉团队
（INFORS 反应器平台）

通过生物反应器就可以完成二氧化碳到淀粉的全合成？
中国科学院天津工业生物技术研究所团队提出化学催化与生物催化耦合的方法成功搭建出二氧化碳到淀粉合成只需要11步的反应的人工合成途径。使用生物反应器在实验室只需要几个小时就可以完成农作物需要几个月的合成过程；人工合成淀粉的效率约为传统农作物合成淀粉效率的8.5倍，经核磁共振等检测方法发现人工合成淀粉和天然淀粉分子结构组成一致。在充足能量供给的条件下，按照目前的合成方法，1立方米大小的生物反应器合成淀粉的年产量相当于我国五亩玉米地的年产淀粉量。

小结：
利用二氧化碳经过11步化学催化与生物催化耦合将二氧化碳合成淀粉，这是从0到1的新突破，该技术目前还处于实验阶段，一旦成熟并投入工业生产后，将会节约90%以上的耕地和淡水资源，这对实现粮食可持续生产、二氧化碳转化利用，应对气候变化和粮食危机等国际难题有重大意义。

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