由近代大學科學技術學院化學系佐賀吉夫教授領導的研究小組成功人工創造出自然界中不存在的「倒置型」葉綠素。由於它實際上可以進行光合作用,因此有望用於增加糧食產量。
光合作用是一種有效轉化陽光的反應,在提供食物、能量和維持地球環境方面發揮重要作用。目前在地球上繁衍生息的植物和藻類含有葉綠素,可以進行光合作用,因此它們可以有效地利用可見光,而可見光構成了太陽光的大部分。
本研究透過在氧化條件下直接使光合細菌(光合細菌)內的吸光蛋白質發生反應,提取出蛋白質內的細菌葉綠素(不產生氧氣的光合細菌的主要色素),並成功將其轉化為色素這在自然界中是不存在的。這種色素是葉綠素的“倒置型”,與植物中發現的葉綠素相比,碳鍵模式顛倒了 180 度。
這種新的葉綠素與葉綠素(植物的綠色成分)和血紅素(血液的紅色成分)具有共同的分子骨架(卟啉骨架)。人們也發現,可見光可以在蛋白質內部被吸收,而且能量可以轉移,也就是說,真正的光合作用是可能的。結果,對生命重要的顏料(生命顏料)的種類得到了擴展。
「倒轉葉綠素」的形成透過實驗證明生物體可以獲得目前不存在的葉綠素,被認為是闡明生物演化的重要結果。未來,預計這項技術將用於增加糧食產量,例如透過人為調節光合生物可獲得的光線來增加其光合能力,促進農作物的生長。