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德科学家研究高效固碳新方式

发布日期:2016-12-8 10:21:07 作者:佚名 出处:中国环境报

据新华社电 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CO2。

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”CO2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CO2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。这一过程有包括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,CO2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CO2转化为人类所需有机化合物。

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