CO2可以變葡萄糖?中國科研團隊再次“點石成金”。4月28日，國際期刊《自然——催化》以封面文章形式刊登的一項成果顯示，通過電催化結合生物合成等方式，可以將二氧化碳高效還原合成為葡萄糖和油脂。
這一成果由電子科技大學、中科院深圳先進院和中國科學技術大學共同完成。
工業廢氣變“食醋”
未來是否能實現喝“西北風”吃飽飯?對此，科學家一直在探索的路上。此前，中國科學家已成功“點石成金”，在國際上首次實現了二氧化碳到淀粉的從頭合成，做到了“空氣變面條”。
此次二氧化碳“變”葡萄糖，是我國科學家獨創的一種轉化新路徑。
“首先，我們需要把二氧化碳轉化為可供微生物利用的原料，方便微生物發酵。”論文共同通訊作者、中國科學技術大學教授曾杰介紹道，清潔、高效的電催化技術可以在常溫常壓條件下工作，是實現這個過程的理想選擇，他們就此已經發展了很多成熟的電催化劑體系。
至于要轉化為哪種“原料”，研究人員將目光瞄準了乙酸。因為它不僅是食醋的主要成分，也是一種優秀的生物合成碳源，可以轉化為葡萄糖等其他生物物質。
“二氧化碳直接電解可以得到乙酸，但效率不高，所以我們采取‘兩步走’策略——先高效得到一氧化碳，再從一氧化碳到乙酸。”曾杰說。
微生物“吃醋”產葡萄糖
得到乙酸后，研究者們嘗試利用釀酒酵母這一微生物來合成葡萄糖。在該工作中，與生物學相關的設計與實驗在深圳先進院完成。
“釀酒酵母主要用于奶酪、饅頭、釀酒等發酵行業，同時也因其優秀的工業屬性，常被用作微生物制造與細胞生物學研究的模式生物。”論文共同通訊作者、中科院深圳先進院研究員于濤說，利用釀酒酵母通過乙酸來合成葡萄糖的過程，就像是微生物在“吃醋”，釀酒酵母通過不斷地“吃醋”來合成葡萄糖，“然而在這個過程中，釀酒酵母本身也會代謝掉一部分葡萄糖，所以產量并不高。”
“利用模式生物釀酒酵母‘從無到有’地在克級水平合成了葡萄糖，這代表了該策略較高的生產水平與發展潛力。”于濤表示，為了進一步提升合成的葡萄糖產量，不僅要廢除釀酒酵母的能力，還要加強它本身積累葡萄糖的能力。(記者 袁斯茹)
