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青島農業大學在光合固碳領域取得重要進展 可直接合成高附加值化合物
2022年09月14日 13:21:36
來源：化工儀器網 作者：楊 點擊量：5067
近日，青島農業大學生命科學學院教授楊建明團隊在光合固碳研究領域取得重要進展。研究團隊利用合成生物學技術成功構建了一種新型的光合細菌——沼澤紅假單胞菌平臺，可直接從CO2和生物柴油的副產物(廢甘油)中直接合成高附加值化合物——番茄紅素。
【化工儀器網 項目成果】自工業革命以來，人類向大氣中排入的二氧化碳等吸熱性強的溫室氣體逐年增加，大氣的溫室效應也隨之增強，對環境造成極大影響。減碳減排已經成為綠色發展必然趨勢，其中，生物固碳技術同樣也是降低大氣中二氧化碳含量的措施之一。高效的CO2微生物固定技術，不僅能有效緩解溫室效應，還能為化工產品生產開拓新原料，對實現“碳達峰“和”碳中和”具有十分重要意義。
近日，青島農業大學生命科學學院教授楊建明團隊在光合固碳研究領域取得重要進展。研究團隊利用合成生物學技術成功構建了一種新型的光合細菌——沼澤紅假單胞菌平臺，可直接從CO2和生物柴油的副產物(廢甘油)中直接合成高附加值化合物——番茄紅素。
該成果首次證明了甘油同化與CO2生物固定的顯著協同效應機制：即甘油降解過程中產生的NADH為CO2的固定提供所需的電子，而甘油產生的磷酸二羥丙酮 (DHAP)有利于1,5-二磷酸核酮(Ru1,5P)的再生，這是Calvin-Benson-Bassham(CBB)循環中的關鍵步驟。
最終的工程菌株RPLYC45在補加甘油及CO2補料分批培養中番茄紅素含量達到283.22 mg/gDCW，是原始菌株的87.4倍，這是迄今為止報道的光合細菌利用生物固定CO2合成番茄紅素所獲得的最高產量。
本研究結果表明，沼澤紅假單胞菌具有非常大的應用潛力：即被設計成一種以CO2和廢甘油為原料的微生物細胞工廠，該合成過程比異養微生物(大腸桿菌、釀酒酵母等)中生產番茄紅素的生物合成過程具有更綠色、更可持續性等優勢。
相關論文Enhanced CO2 capture for photosynthetic lycopene production in engineered Rhodopseudomonas palustris, a purple nonsulfur bacterium于近日發表在國際期刊《Green Chemistry(綠色化學)》上。
參考來源：中國科學報
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