不仅仅是“淀粉”！中国科学家团队实现从二氧化碳合成葡萄糖

来源：央视新闻2022-04-29 18336030

最近，中国科学家通过电催化结合生物合成将二氧化碳高效还原为高浓度乙酸，并进一步利用微生物合成葡萄糖和油。这一成果由电子科技大学、中科院深圳先进技术研究院和中国科学技术大学共同完成。

最近，中国科学家通过电催化结合生物合成将二氧化碳高效还原为高浓度乙酸，并进一步利用微生物合成葡萄糖和油。这项成果由电子科技大学、中国科学院深圳先进技术研究院、中国科学技术大学共同完成，并于4月28日以封面文章的形式发表在国际学术期刊《自然 催化》上。

温和条件下将工业废气转化为食醋

二氧化碳到底是怎么变成葡萄糖和油的？

首先，需要将二氧化碳转化为可被微生物利用的原料，以利于微生物发酵。至于转化哪种原料，研究人员将目光投向了醋酸。因为它不仅是醋的主要成分，也是优良的生物合成碳源，可以转化为葡萄糖等其他生物物质。

通过电化学耦合生物发酵将二氧化碳和水转化为长链产物的示意图(图片由研究团队提供)

中国科学技术大学曾杰介绍，直接电解二氧化碳可以得到醋酸，但效率不高。所以采用两步策略，先得到一氧化碳，再从一氧化碳到醋酸。

微生物嫉妒产生葡萄糖。

在获得乙酸后，研究人员试图利用微生物酿酒酵母合成葡萄糖。

中科院深圳先进技术研究院于涛介绍，利用酿酒酵母通过醋酸合成葡萄糖的过程，就如同微生物嫉妒一样。酿酒酵母通过不断的嫉妒合成葡萄糖。但是在这个过程中，酿酒酵母本身会代谢一部分葡萄糖，所以产量不高。

固体电解质反应器

对此，研究团队通过敲除酿酒酵母中的三个关键酶原，废除了酿酒酵母代谢葡萄糖的能力。利用模式生物酿酒酵母从无到有在克水平合成葡萄糖，代表了该策略的高生产水平和发展潜力。研究人员敲除了两种被怀疑能够代谢葡萄糖的酶元素，并插入了来自Panthera和大肠杆菌的葡萄糖磷酸酶元素。这两种酶可以采取另一种方式将酵母中其他途径的磷酸分子转化为葡萄糖，从而增加酵母积累葡萄糖的能力。转化后，工程酵母菌株的葡萄糖产量达到2.2 g/L，产量提高了30%。

研究团队通过固体电解质反应器制备醋酸水溶液和醋酸钠粉末。