中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所近日通過構(gòu)建體外生物轉(zhuǎn)化系統(tǒng),成功實現(xiàn)甲醇合成蔗糖,,打破了依賴自然種植甘蔗和甜菜獲取蔗糖的傳統(tǒng)方式。這一突破為更多糖分子的生物合成提供了新的研究方向,。
此前,中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所已成功利用化學(xué)手段將二氧化碳固定并轉(zhuǎn)化為甲醇,,這一過程被稱為“液態(tài)陽光”的制造工藝,。如果能在完成二氧化碳固定后,從工業(yè)廢棄物中提取甲醇等低碳分子,,并通過生物手段將其轉(zhuǎn)化為糖分子,,這將開辟一種無需依賴土地種植的全新制糖途徑。
實驗室中,,研究人員設(shè)計了一條非天然的蔗糖合成途徑,,構(gòu)建了一個高效的“分子生產(chǎn)線”。與傳統(tǒng)合成路徑相比,,該生產(chǎn)線在反應(yīng)步驟和能量消耗上具有明顯優(yōu)勢,。通過進一步優(yōu)化人工生物轉(zhuǎn)化系統(tǒng),突破了關(guān)鍵酶的限速瓶頸,,實現(xiàn)了甲醇等非糧低碳分子合成蔗糖,,產(chǎn)物濃度達到14g/L。
這項研究的意義不僅在于成功合成了蔗糖,,還在于搭建了一個體外生物轉(zhuǎn)化平臺,,為“人工糖世界”打開了大門。借助該平臺,,科研人員不僅合成了低分子量淀粉,、纖維寡糖等功能糖產(chǎn)品,而且這些產(chǎn)品的得率很高,,可廣泛應(yīng)用于食品和飼料領(lǐng)域,。
此外,開發(fā)的體外生物合成系統(tǒng)能夠與電催化或熱催化還原二氧化碳的過程相結(jié)合,,真正實現(xiàn)了從二氧化碳開始轉(zhuǎn)化合成蔗糖的目標,。以二氧化碳為核心原料,未來科研人員計劃引入不同的酶催化劑,,以合成自然界中含量稀少但功效獨特的糖分子,,此舉對推動綠色發(fā)展可能產(chǎn)生積極影響。
記者從中國科學(xué)院古脊椎動物與古人類研究所獲悉,,該研究所付巧妹研究團隊和云南省文物考古研究所,聯(lián)合四川大學(xué),、蘭州大學(xué),、西北大學(xué)等機構(gòu)
2025-05-30 08:13:11我國科學(xué)家揭示青藏高原“幽靈祖先”遺傳起源之謎在我國神話傳說中,“重塑金身”的故事流傳已久,,例如哪吒以蓮藕重塑肉身,??茖W(xué)家們也在探索類似課題,嘗試通過材料創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)革命
2025-03-14 22:44:35我國科學(xué)家研制出大面積二維金屬材料