麻省理工科技评论
23-10-10 15:32 微博认证:《麻省理工科技评论》杂志官方微博

#合成生物学# 【天津工业生物所团队用二氧化碳合成食用糖,碳转化率达到80%以上,为人工生物制糖提供重要路线参考】

继 2021 年将#二氧化碳# 合成淀粉之后,中国科学院天津工业生物技术研究所(下称“天津工业生物所”)研究团队,在#人工合成碳水化合物# 领域取得又一重要突破。

日前,他们设计并构建一个结构合理有效的人工化学酶合成系统,完成了从二氧化碳到糖的人工路径(ACSP,artificial CO2 to-sugars pathway)的构建,获得了反应步骤最短、腺嘌呤核苷三磷酸能量消耗最低的技术路线。

通过此,该团队能以高效的热力学驱动过程,将#二氧化碳# 转化为几种#己糖# ,为应对复杂糖结构、以及实现人工精准的可控合成打造了新的起点。

利用酶工程化的设计理念,他们将磷酸酶突变体的活性提高 600 多倍,让己糖的精准合成更有保障。所合成的“果糖-6-磷酸”的碳转化率达到 80% 以上。

目前,针对葡萄糖、甘露糖、阿洛酮糖、塔格糖等 4 种己糖,该团队已经可以实现定向精准的合成,碳转化率也高于传统植物的光合作用,达到了目前人工制糖路线中碳转化效率的最高水平。

同时,他们也形成了高效、可拓展的人工生物系统与新型制糖平台技术,能够合成自然界植物中少量存在的稀少糖,为利用二氧化碳创造多样的糖世界提供了可能。

通过本技术手段所获得的糖可以作为食品和医药的原料,以缓解全球人口对于糖的需求压力。而所合成的葡萄糖等糖分子,可以作为工业生物制造的关键原材料来合成其他化学品,以满足人类其他物质需求。

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