INFORS生物反應(yīng)器助力人工合成淀粉
中國(guó)科學(xué)院天津生物技術(shù)研究所人工淀粉合成方面取得重大突破性進(jìn)展，國(guó)際上首在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)從二氧化碳到淀粉的全合成。成果于9月24日在國(guó)際級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上發(fā)表。
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淀粉是重要的生命能量來(lái)源，也是重要的工業(yè)原料，目前人類能夠使用的淀粉有來(lái)自植物的光合作用固定二氧化碳產(chǎn)生，農(nóng)作物種植通常需要較長(zhǎng)周期，還需要使用大量的土地、淡水資源以及肥料、農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料；農(nóng)作物將二氧化碳轉(zhuǎn)化為淀粉需要60多步復(fù)雜的生化反應(yīng)，理論能量轉(zhuǎn)化效率僅2%。
中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所人工合成淀粉團(tuán)隊(duì)
通過(guò)生物反應(yīng)器就可以完成二氧化碳到淀粉的全合成？
中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所團(tuán)隊(duì)提出化學(xué)催化與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步的反應(yīng)的人工合成途徑。使用生物反應(yīng)器在實(shí)驗(yàn)室只需要幾個(gè)小時(shí)就可以完成農(nóng)作物需要幾個(gè)月的合成過(guò)程；人工合成淀粉的效率約為傳統(tǒng)農(nóng)作物合成淀粉效率的8.5倍，經(jīng)核磁共振等檢測(cè)方法發(fā)現(xiàn)人工合成淀粉和天然淀粉分子結(jié)構(gòu)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(yīng)器合成淀粉的年產(chǎn)量相當(dāng)于我國(guó)五畝玉米地的年產(chǎn)淀粉量。
小結(jié)：
利用二氧化碳經(jīng)過(guò)11步化學(xué)催化與生物催化耦合將二氧化碳合成淀粉，這是從0到1的新突破， 該技術(shù)目前還處于實(shí)驗(yàn)階段，一旦成熟并投入工業(yè)生產(chǎn)后，將會(huì)節(jié)約90%以上的耕地和淡水資源，這對(duì)實(shí)現(xiàn)糧食可持續(xù)生產(chǎn)、二氧化碳轉(zhuǎn)化利用，應(yīng)對(duì)氣候變化和糧食危機(jī)等國(guó)際難題有重大意義。
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