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从二氧化碳到淀粉的人工合成

2022年05月16日 09:40  点击:[]

淀粉是粮食最主要的组分,也是重要的工业原料。中国科学院天津工业生物技术研究所马延和等报道了由11步核心反应组成的人工淀粉合成途径(ASAP),该途径偶联化学催化与生物催化反应,在实验室实现了从二氧化碳和氢气到淀粉分子的人工全合成。通过从头设计二氧化碳到淀粉合成的非自然途径,采用模块化反应适配与蛋白质工程手段,解决了计算机途径热力学匹配、代谢流平衡以及副产物抑制等问题,克服了人工途径组装与级联反应进化等难题。在氢气驱动下ASAP将二氧化碳转化为淀粉分子的速度为每分钟每毫克催化剂22 nmol碳单元,比玉米淀粉合成速度高8.5倍;ASAP淀粉合成的理论能量转化效率为7%,是玉米等农作物的3.5倍,并可实现直链和支链淀粉的可控合成。该成果不依赖植物光合作用,实现了二氧化碳到淀粉的人工全合成。

人工淀粉合成途径

来源:科技日报微信公众号

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