我国科学家实现二氧化碳到糖精准全合成

糖是人类生命活动及日常生活中重要物质,也是当今工业生物制造的关键原材料。迄今为止,人类对糖的获取主要依赖于植物类生物质资源。然而,这种传统的“二氧化碳-生物质资源-糖”的加工过程,受到植物光合作用能量转换效率限制;最重要的是,由于土地退化和短缺、生态系统退化、全球变暖导致的极端天气和自然灾害,依赖于糖类生物质资源的生产方式面临着原料供应安全和风险等问题。为解决这一系列问题,需要将这种传统制糖过程向非糖类生物质资源制造模式转变。 中国科学院天津工业生物技术研究所功能糖与天然活性物质研究团队围绕上述问题和挑战,基于碳素缩合、异构、脱磷等酶促反应,与中国科学院大连化学物理研究所合作,建立了化学-酶级联转化二氧化碳合成己糖人工合成途径,通过酶分子改造技术提升了天然酶活性、底物特异性等催化性能,构建了碳一-碳三-碳六三个功能模块,通过模块化组装,体外实现了精准控制合成不同结构与功能的己糖,其转化率高于传统植物光合作用。同时,产物浓......阅读全文

利用二氧化碳合成葡萄糖的细胞工厂成功构建

  近日,中国科学院青岛能源所微生物制造工程中心研发出以蓝细菌为平台,应用合成生物技术和系统生物技术重塑聚球藻细胞的光合代谢网络,构建了直接利用二氧化碳合成并分泌葡萄糖的细胞工厂,并揭示了决定葡萄糖高产和分泌的分子机制。  葡萄糖是自然界含量最为丰富的单糖,是细胞的基本能量来源,也是生物炼制工业的重

糖的合成代谢是什么?

  糖的合成代谢是指将小分子物质(如葡萄糖、氨基酸、乳酸等)转化为葡萄糖或其它糖类物质的过程。在细胞内,糖的合成代谢主要通过糖异生和糖原合成两个途径进行。  糖异生是指在缺乏葡萄糖的情况下,细胞通过代谢非糖类物质(如乳酸、甘油、丙酮酸等)来合成葡萄糖的过程。这个过程主要发生在肝脏和肾脏中,是维持血糖

如何合成右旋糖酐?

  右旋糖酐的合成主要通过葡萄糖的聚合反应来实现。以下是其合成的基本步骤:  葡萄糖的准备:首先需要准备高纯度的葡萄糖,这通常通过商业化的葡萄糖提纯过程获得。  催化剂的添加:在葡萄糖溶液中添加适当的催化剂,如盐酸或硫酸,这些催化剂有助于促进葡萄糖分子间的聚合反应。  加热和搅拌:将混合物加热到适当

天津工生所在人工转化二氧化碳合成己糖方面获进展

  糖是人类生命活动及日常生活中重要物质,也是当今工业生物制造的关键原材料。迄今为止,人类对糖的获取主要依赖于植物类生物质资源。然而,这种传统的“二氧化碳-生物质资源-糖”的加工过程,受到植物光合作用能量转换效率限制。更重要的是,由于土地退化和短缺、生态系统退化、全球变暖导致的极端天气和自然灾害,依

我国人工转化二氧化碳合成己糖研究取得新进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/506659.shtm 糖是人类生命活动及日常生活中重要物质,也是当今工业生物制造的关键原材料。迄今为止,人类对糖的获取主要依赖于植物类生物质资源。然而,这种传统的“二氧化碳-生物质资源-糖”的加工过程

我国科学家实现蓝细菌直接利用二氧化碳合成葡萄糖

  2023年6月10日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所的研究团队以光自养生物为底盘,基于天然光合作用直接实现了葡萄糖的合成。研究发现以模式蓝细菌藻株聚球藻PCC 7942为底盘,敲除其内源性葡萄糖激酶基因后,无需导入任何外源催化和转运元件,仅通过短期的适应性进化就能获得大量分泌葡萄糖的细胞工厂

我国科学家实现蓝细菌直接利用二氧化碳合成葡萄糖

  2023年6月10日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所的研究团队以光自养生物为底盘,基于天然光合作用直接实现了葡萄糖的合成。研究发现以模式蓝细菌藻株聚球藻PCC 7942为底盘,敲除其内源性葡萄糖激酶基因后,无需导入任何外源催化和转运元件,仅通过短期的适应性进化就能获得大量分泌葡萄糖的细胞工厂

我国科学家实现二氧化碳合成葡萄糖和脂肪酸

  此前,我国科学家在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。那么,二氧化碳除了可以“变”淀粉,还能“变”其他东西吗?   答案是肯定的!   4月28日,以封面文章形式发表于《自然—催化》的一项最新研究表明,电催化结合生物合成的方式,能将二氧化碳高效还原合成高浓度乙酸,进一步利用微生物,可以

海藻糖合成酶的应用

海藻糖合成酶,海藻糖在食品、医学、轻工业领域广泛应用,可用单酶法从麦芽糖生产海藻糖,通过酶分子的理性设计和DNA shuffling技术从两个GRAS菌种和两个嗜热菌中克隆到海藻糖合成酶基因并成功进行了高效表达,已实现了工业化生产。 

山梨糖醇的合成方法

1.将配制好的53%葡萄糖水溶液加入高压釜,加入葡萄糖重量0.1%的镍催化剂。经置换空气后,在约3.5MPa、150℃、pH8.2-8.4条件下加氢,终点控制残糖在0.5%以下。沉淀5min后,将所得山梨糖醇溶液通过离子交换树脂精制即得。原料消耗定额:盐酸19kg/t、液碱36kg/t、固碱6kg/

山梨糖醇的合成方法介绍

  1.将配制好的53%葡萄糖水溶液加入高压釜,加入葡萄糖重量0.1%的镍催化剂。经置换空气后,在约3.5MPa、150℃、pH8.2-8.4条件下加氢,终点控制残糖在0.5%以下。沉淀5min后,将所得山梨糖醇溶液通过离子交换树脂精制即得。原料消耗定额:盐酸19kg/t、液碱36kg/t、固碱6k

我国科学家将二氧化碳人工合成葡萄糖和脂肪酸

将二氧化碳人工转化为高附加值化合物,“变废为宝”,是科技界持续攻关的重要领域。我国科学家此前在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。2022年,电子科技大学夏川课题组、中国科学院深圳先进技术研究院于涛课题组和中国科学技术大学曾杰课题组共同创建了一种二氧化碳转化新路径,通过电催化与生物合成相结合,

“西北风”巧变“粮”-二氧化碳成功合成葡萄糖和脂肪酸

通过电化学耦合生物发酵实现将二氧化碳和水转化为长链产品的示意图。科研团队供图  科学家又用空气中的二氧化碳“变魔术”了。此前,我国科学家在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。那么,二氧化碳除了可以“变”淀粉,还能“变”其他东西吗?答案是肯定的。  4月28日,以封面文章形式发表于《自然-催化》

氨基葡萄糖的生物合成途径

  氨基葡萄糖是生物合成葡萄糖胺聚糖(GAG)的必需品。GAG是一种重要的物质,在动物机体内应用于结合水形成缓冲剂、润滑和保护透明软骨质。通常情况下,葡萄糖通过氨基己糖生物合成途径在体内生成氨基葡萄糖。在正常的生理条件下,细胞外液中的氨基葡萄糖含量要低于临床检测。如果在饮食中补充氨基葡萄糖,氨基葡萄

葡萄糖的领域(四)合成和转化

  葡萄糖可氢化、氧化、异构、碱性降解、酯化、乙缩醛化反应等,合成或转化为其他产品。如氢化制山梨醇;氧化制葡萄糖醛酸、二酸等,并可进一步制成酸钙、酸钠、酸锌以及葡萄糖酸δ内酯;异构化为F42、F55、F90果葡糖浆和结晶果糖;也可异构化为甘露糖(生产甘露糖醇原料),其中山梨醇可进一步生成维生素C,被

如何通过生物合成获得右旋糖酐?

  选择合适的微生物:首先,需要选择能够产生右旋糖酐的微生物。一些常见的生产菌包括肠膜明串珠菌、嗜酸乳杆菌和双歧杆菌等。  培养基准备:为所选微生物准备适当的培养基,其中应包含必要的营养物质,如碳源、氮源、维生素和矿物质。  发酵:将微生物接种到含有葡萄糖或其它可发酵糖类的培养基中,然后在适宜的温度

非天然糖核苷酸的合成及其应用

  尽管自然界中的碳水化合物和糖复合物结构十分复杂,但人的糖蛋白和糖脂仅有九种构成单元:葡萄糖(glucose, Glc)、半乳糖(galactose, Gal)、N-乙酰氨基葡萄糖(N-acetylglucosamine, GlcNAc)、N-乙酰氨基半乳糖(N-acetylgalactosami

关于氨基葡萄糖的生物合成途径介绍

  1956年,Meyer等首先开始对不同组织中的酸性黏多糖的种类和含量的研究,鉴定出结缔组织中存在CS和透明质酸、硫酸角质素等黏多糖。  1、氨基葡萄糖的化学性质  CS在酸性、碱性及酶解条件下生成的不饱和糖,包括低分子CS和CS的寡糖或双糖均与β-消除反应有关。  CS在酸性、碱性和和中性条件下

二氧化碳加氢合成烯烃研究取得系列进展

  在“双碳”目标背景下,二氧化碳催化加氢合成燃料和化学品是二氧化碳资源化利用的重要途径。而烯烃是现代化学工业的基石,其中低碳烯烃(乙烯、丙烯和丁烯)是基本的化工原料,具有重要的研究意义。  近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员孙剑、研究员葛庆杰和副研究员位健团队在二氧化碳(CO2)加氢合成烯烃

德国用二氧化碳和“废电”合成燃料

     工业排放的二氧化碳破坏环境,发电厂生产的过量电能何处去也常让人头疼。德国慕尼黑工业大学4月19日说,该校研究人员将在一个与政府、企业联合开展的项目中探索利用这两者生产燃料甲烷。    现阶段,提出能源转型的德国正大力发展太阳能、风能等可再生能源,但风能和太阳能发电受自然条件限制,发电的

二氧化碳合成汽油新技术助力“双碳”

3月4日,“千吨级二氧化碳加氢制汽油示范装置”在上海通过了由中国石油和化学工业联合会组织的科技成果评价。评价专家组专家一致认为:该技术成果属世界首创,整体技术处于国际领先水平,同意通过科技成果评价。 该项目由中国科学院大连化学物理研究所(以下简称“大连化物所”)和珠海市福沺能源科技有限公司联合开

二氧化碳加氢合成烯烃研究取得系列进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/494977.shtm

我所实现低温二氧化碳加氢合成烯烃

近日,我所碳资源小分子与氢能利用研究组(DNL1905组)孙剑研究员团队在二氧化碳加氢合成烯烃研究中取得新进展,设计合成了电子助剂Na和结构助剂Co共修饰的铁基催化剂,并研究发现Na和Co的协同作用促进了在低温反应条件下(180至240°C)铁催化剂原位碳化形成三斜相的NaCoFe合金碳化物,显著提

新策略实现二氧化碳加氢高效合成甲醇

近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员孙剑和研究员俞佳枫团队在二氧化碳加氢制甲醇研究中取得新进展,提出催化活性位点“空间解耦”的设计新策略,使原本热力学有利的氧化还原路径向热力学不利的甲酸盐路径转变,抑制了副产物一氧化碳生成,即使提高反应温度也能维持高的甲醇选择性,为破解该领域活性与选择性难以兼顾

D塔格糖的生物催化剂生物合成

D-塔格糖是一种天然的低能量填充型甜味剂,具有抑制高血糖,改善肠道菌群和不致龋齿等多种生理功效。D-塔格糖是一种稀有糖,通常利用化学转化或生物转化方法进行大量生产。L-阿拉伯糖异构酶(L-arabinose isomerase, AI)能分别催化L-阿拉伯糖和D-半乳糖异构为L-核酮糖和D-塔格糖,

Nature-Chemistry|武汉大学团队铺设碳糖苷合成新“糖”路

  2024年9月13日,武汉大学高等研究院孔望清团队和化学与分子科学学院戚孝天团队合作在Nature Chemistry期刊上发表一篇题为“Stereoselective and site-divergent synthesis of C-glycosides”的研究成果。  碳-糖苷作为一类具有

他们让二氧化碳17小时后变成糖

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508241.shtm

二氧化碳加氢合成高碳醇研究获进展

将温室气体CO2与绿氢耦合并转化为含两个及以上碳原子的高附加值醇(C2+OH),是实现CO2减排并满足全球能源与化学品需求的重要途径。然而,这一过程面临多重挑战,如CO2化学性质惰性、反应网络复杂等问题使精准控制C-C偶联存在较大挑战性。此前,有研究开发出贵金属催化剂、改性费托合成催化剂等多种体系,

二氧化碳电合成多碳产物研究获进展

  电催化二氧化碳还原反应(CO2RR)被视为实现高质量“碳循环”的关键路径。其中,将CO2高效转化为含两个碳原子以上(C2+)的高附加值化学品具有经济价值。然而,现有Cu基催化剂面临高电流密度下传质受限导致活性下降以及催化层电解液“水淹效应”导致活性位点稳定性骤降两个难题。如何突破活性与传质之间的

关于D阿拉伯糖的合成方法介绍

  D-阿拉伯糖的合成方法— 由葡萄糖酸钙经降解、氧化而得。  将葡萄糖酸钙和水一起加热溶解,加入乙酸钡溶液和硫酸铁溶液混配而成的铁触媒。搅拌升温至95℃,滤去沉淀。清液于40℃加入双氧水氧化,反应温度不超过56℃,反应半小时。反应液变为黑色后静置半小时,降温至40℃,再加入双氧水,按上法氧化。半小