我國科學(xué)家成功利用二氧化碳人工合成葡萄糖和脂肪酸

利用二氧化碳高效、可持續(xù)地合成高能量羰基長鏈化合物目前仍是一項巨大的挑戰(zhàn)。近期，我國科學(xué)家通過將電催化與生物合成相結(jié)合，成功實現(xiàn)了以二氧化碳和水為原料合成葡萄糖和脂肪酸。研究成果以封面文章的形式發(fā)表在《Nature Catalysis》期刊，標題為：“Upcycling CO2 into energy-rich long-chain compounds via electrochemical and metabolic engineering”。

科研人員設(shè)計了一個空間耦聯(lián)的電生物系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含二氧化碳電解和酵母發(fā)酵。在二氧化碳電解中，科研人員將納米結(jié)構(gòu)的銅催化劑和固態(tài)電解質(zhì)反應(yīng)器相結(jié)合，實現(xiàn)了先將二氧化碳轉(zhuǎn)化為一氧化碳中間體，再進一步合成為高純乙酸。在隨后的微生物發(fā)酵中，科研人員對釀酒酵母進行基因工程改造，敲除己糖激酶基因，并過表達異源葡萄糖-1-磷酸酶基因，從而使釀酒酵母利用二氧化碳電解產(chǎn)生的乙酸合成了葡萄糖。此外，科研人員還以電催化合成乙酸為底物，在構(gòu)建的產(chǎn)脂肪酸菌株中合成了脂肪酸。

這項研究為利用二氧化碳合成高價值長鏈脂肪酸提供了新方法，讓人工可控合成“糧食”成為可能。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41929-022-00775-6

注：此研究成果摘自《Nature Catalysis》期刊，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點和立場，僅供參考。

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