大阪大學和日本產業技術綜合研究所的聯合研究小組成功創建了世界上第一個化學合成生物可利用糖的催化製程。

 葡萄糖和果糖等醣類作為支持包括人類在內的所有生物的活動的物質以及作為化學品等的生物生產技術的底物極為重要。然而,傳統的一般糖生產過程涉及以水和二氧化碳為原料的光合作用,這意味著它是透過農業生產的,需要大量的水、養分(磷、氮等)和大面積的土地。隨著近年來來糧食需求的增加和生物質利用技術的擴展,人們對糧食供應的可持續性產生了擔憂。

 另一方面,對於醣類的化學合成,曾經一度關注的是在鹼性條件下由甲醛生成單醣的“甲醛糖反應”,但由於副反應等問題,其原理是改進糖的產量,據說這是無法預料的。

 在這種情況下,本研究小組尋找一種在中性條件下進行甲糖反應、抑制副反應的方法,結果發現其具有作為糖生產催化劑的功能。在中性條件下以金屬含氧酸鹽為催化劑材料的催化過程,透過抑制副反應,大大提高了製糖效率,比光合作用快至少數百倍,幾乎不需要營養鹽。

 此外,研究表明,雖然自然界中不存在化學合成糖,但它們可以被微生物食用,這意味著它們是生物體的食用糖,也可以用作生物生產的原料。

 未來,預計這項技術將導致「隨時隨地、高速」獲得生物可利用糖的未來社會,我們相信這項技術將有助於進一步擴大生物生產技術。它將會完成。

論文信息:【化學】中性介質中自催化反應循環的建構用於合成維持生命的糖

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