从二氧化碳到淀粉:不需要植物,直接人工合成淀粉,我国科学家在实验室里首次实现二氧化碳到淀粉的从头合成,北京时间24日由国际学术期刊《科学》发表。
(中科院科技摄影联盟供图)
许多植物将光合作用中的葡萄糖转化为聚合物,形成不溶性淀粉颗粒,非常适合在根和种子中长期储存能量。蔡等人。开发了一种混合系统,其中二氧化碳被无机催化剂还原为甲醇,然后被酶首先转化为三个和六个碳糖单元,然后转化为聚合淀粉。这种人造淀粉合成代谢途径依赖于来自许多不同来源生物的工程重组酶,并且可以进行调整以相对于其他合成碳固定系统以优异的速率和效率生产直链淀粉或支链淀粉——并且,根据所使用的指标,甚至可以用于大田作物。——MAF
淀粉是碳水化合物的一种储存形式,是人类饮食中卡路里的主要来源,也是生物工业的主要原料。我们报告了在无细胞系统中由二氧化碳 (CO 2 ) 和氢气合成淀粉的化学-生化混合途径。人工淀粉合成代谢途径(ASAP)由11个核心反应组成,通过计算途径设计起草,通过模块化组装和替代建立,并通过三种瓶颈相关酶的蛋白质工程进行优化。在具有空间和时间分离的化学酶系统中,ASAP 在氢气驱动下以 22 纳摩尔 CO 2的速率将 CO 2转化为淀粉每分钟每毫克总催化剂,比玉米中的淀粉合成速度高约 8.5 倍。这种方法为未来从 CO 2合成化学-生物杂化淀粉开辟了道路。