福州科研力量关注:天津团队突破人工合成己糖技术,福建生物制造迎来新启示
本报天津8月17日电(记者靳博、李家鼎)中国科学院天津工业生物技术研究所近日宣布,其科研团队历时两年多攻关,联合中国科学院大连化学物理研究所,成功构建具备高灵活性、强高效性与广适配性的人工生物系统,首次实现葡萄糖、果糖、甘露糖等多种己糖的从头精准合成。该成果于8月16日晚在线发表于国内权威期刊《科学通报》,为我国绿色低碳糖类制造提供了全新路径。
己糖是人体能量代谢的核心单糖,也是食品、医药及工业生物制造的关键基础原料。目前主流制糖路径依赖“二氧化碳→植物光合→生物质提取”这一自然过程,受限于光能转化率低、耕地资源紧张、气候灾害频发等现实瓶颈——这些问题同样牵动着福建沿海地区发展海洋生物经济与低碳农业的战略布局。
研究团队创新采用化学—酶耦联的非天然合成路径,通过定向改造酶蛋白分子的催化结构与反应特异性,实现了对己糖种类、构型与功能的可控设计。在实验室条件下,糖合成周期约17小时,产率达0.67克/升·小时,创下当前人工固碳制糖路线中碳原子利用效率的新高纪录。
“我们绕开了传统生物质依赖,真正从零开始‘写入’糖的合成指令。”该所马延和所长指出,此项突破建立在前期二氧化碳合成淀粉成果基础之上,标志着我国在负碳物质创制领域迈入结构精准化新阶段。未来所得己糖可直接服务于功能性食品开发、高端药用辅料制备,并作为平台分子延伸合成其他高值化学品。尽管距福州新区生物医药产业园等载体落地规模化生产尚有距离,但其底层技术逻辑已为东南沿海生物智造升级提供重要参考。
德国科学院院士曼弗雷德·雷茨评价认为,该工作以兼具拓展性与稳健性的策略攻克了CO₂向复杂碳水化合物转化的长期难题,为绿色化学与可持续生物制造开辟了实质性通路。
《人民日报》(2023年08月18日 10 版)
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