科技进展
我国科学家成功利用二氧化碳人工合成葡萄糖和脂肪酸
2022-05-20 16:39 新闻来源:科技部 浏览人次:

利用二氧化碳高效、可持续地合成高能量羰基长链化合物目前仍是一项巨大的挑战。近期,我国科学家通过将电催化与生物合成相结合,成功实现了以二氧化碳和水为原料合成葡萄糖和脂肪酸。研究成果以封面文章的形式发表在《Nature Catalysis》期刊,标题为:“Upcycling CO2 into energy-rich long-chain compounds via electrochemical and metabolic engineering”。

科研人员设计了一个空间耦联的电生物系统,该系统包含二氧化碳电解和酵母发酵。在二氧化碳电解中,科研人员将纳米结构的铜催化剂和固态电解质反应器相结合,实现了先将二氧化碳转化为一氧化碳中间体,再进一步合成为高纯乙酸。在随后的微生物发酵中,科研人员对酿酒酵母进行基因工程改造,敲除己糖激酶基因,并过表达异源葡萄糖-1-磷酸酶基因,从而使酿酒酵母利用二氧化碳电解产生的乙酸合成了葡萄糖。此外,科研人员还以电催化合成乙酸为底物,在构建的产脂肪酸菌株中合成了脂肪酸。

这项研究为利用二氧化碳合成高价值长链脂肪酸提供了新方法,让人工可控合成“粮食”成为可能。


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

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