德科学家借助人工光合作用高效固碳

2016-12-13 16:51 我要评论 来源:
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  (来源·新华社)应对气候变化措施中,减少空气中温室气体含量是重要一项。德国研究人员日前报告说,他们在实验室中研究出一种人工光合作用方法,可以更快地固定空气中的二氧化碳。

  植物光合作用中的卡尔文循环是一种重要的生物固碳形式,大气中的二氧化碳进入卡尔文循环转化成糖,这是减少大气中二氧化碳含量最便宜且副作用最少的一种方法。光合作用需要不同的酶来催化并相互协调,其中对碳起到关键固定作用的酶名为RuBisCO,这种酶的催化速度不但相对较慢,还时常错把氧气分子“认成”二氧化碳分子。

  德国马克斯·普朗克协会研究人员在美国《科学》杂志上报告说,他们发现自然界中存在一种能够更有效结合固定二氧化碳的酶。这种名为ECR的酶从细菌中提取,几乎从不“犯错”,且催化反应速度可达RuBisCo的20倍,但ECR酶无法与光合作用中的其他酶协调作用。

  经过不断筛选优化,研究人员为ECR酶设计出了一种名为CETCH循环的人工循环过程。该过程有包括ECR酶在内的17种酶参与,在实验室中固碳的效率较自然界中的光合作用高出20%。

  此外,目前在实验室发生的CETCH循环中,二氧化碳被吸收后的产物为乙醛酸。研究人员介绍说,他们还可对CETCH循环做出相应调整,使其产物变为生物柴油原材料、抗生素等其他物质。

  研究人员说,上述设想从技术上来说并非不可实现。他们希望进一步了解新陈代谢的生物过程,并由此开发新的技术,更高效地将二氧化碳转化为人类所需有机化合物。(记者郭洋)

责编:江婧

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