糖是人類生產(chǎn)生活中的一種重要物質(zhì),也是當今工業(yè)生物制造的關(guān)鍵原材料,而要實現(xiàn)高效精準的人工制糖并非易事。近日,由中國科學院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所研發(fā)的人工轉(zhuǎn)化二氧化碳從頭精準合成糖技術(shù)取得新進展。這一研究成果高效、精準地實現(xiàn)了己糖的人工合成,為利用二氧化碳創(chuàng)造結(jié)構(gòu)、功能多樣的糖產(chǎn)品提供了有力支撐。
己糖又稱為六碳糖,是含有6個碳原子的單糖。己糖在自然界分布廣、數(shù)量多,與機體的營養(yǎng)代謝十分密切。生活中常見的葡萄糖、果糖、半乳糖都屬于己糖。傳統(tǒng)的二氧化碳到生物質(zhì)資源到糖的加工過程,受到植物光合作用能量轉(zhuǎn)換效率限制,在全球變暖、極端天氣和自然災害頻發(fā)的背景下,依賴于過去糖類生物質(zhì)資源的生產(chǎn)方式面臨著供應安全和風險。
為了能夠高效精準地實現(xiàn)人工制糖,中國科學院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所通過化學-酶偶聯(lián)的人工合成系統(tǒng),研發(fā)出了人工轉(zhuǎn)化二氧化碳從頭精準合成糖技術(shù)。這項技術(shù)比自然光合作用糖合成更為高效、精準,且步驟更為簡單,實現(xiàn)了精準控制合成不同結(jié)構(gòu)與功能的己糖,其碳轉(zhuǎn)化率高于傳統(tǒng)植物光合作用,同時高于化學法制糖以及電化學-生物學偶聯(lián)的人工制糖方法,是目前人工制糖路線中碳轉(zhuǎn)化效率的最高水平。
中國科學院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所副研究員楊建剛:我們相當于提供了一個不依賴于土地或者不依賴于種植的路線,構(gòu)建了自然界不存在的一個合成路線。它的路線更短、需要的能量更少、更高效,而且它能夠精準地控制產(chǎn)物的構(gòu)型,提高產(chǎn)物的選擇性,降低后期的分離成本。
據(jù)了解,未來,科研團隊通過該技術(shù)還能夠進一步合成寡糖、糖苷或糖醇等化合物,獲得自然界含量稀少甚至不存在的糖分子,作為原料應用于食品、醫(yī)藥和生物制造等領(lǐng)域。
轉(zhuǎn)自:央視網(wǎng)
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