大阪大学和日本产业技术综合研究所的联合研究小组成功创建了世界上第一个化学合成生物可利用糖的催化工艺。

 葡萄糖和果糖等糖类作为支持包括人类在内的所有生物的活动的物质以及作为化学品等的生物生产技术的底物极其重要。然而,传统的一般糖生产过程涉及以水和二氧化碳为原料的光合作用,这意味着它是通过农业生产的,需要大量的水、养分(磷、氮等)和大面积的土地。随着近年来粮食需求的增加和生物质利用技术的扩展,人们对粮食供应的可持续性产生了担忧。

 另一方面,对于糖类的化学合成,曾经一度关注的是在碱性条件下由甲醛生成单糖的“甲醛糖反应”,但由于副反应等问题,其原理是改进糖的产量,据说这是无法预料的。

 在这种情况下,本研究小组寻找一种在中性条件下进行甲糖反应、抑制副反应的方法,结果发现其具有作为糖生产催化剂的功能。在中性条件下以金属含氧酸盐为催化剂材料的催化过程,通过抑制副反应,大大提高了制糖效率,比光合作用快至少数百倍,而且几乎不需要营养盐。

 此外,研究表明,化学合成糖虽然自然界中不存在,但可以被微生物食用,这意味着它们是生物的食用糖,也可以用作生物生产的原料。

 未来,预计这项技术将导致“随时随地、高速”获得生物可利用糖的未来社会,我们相信这项技术将有助于进一步扩大生物生产技术。它将会完成。

纸张信息:【化学】中性介质中自催化反应循环的构建用于合成维持生命的糖

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