在不使用活细胞的情况下，比田间作物更快地制造淀粉

研究人员开发出了一种用二氧化碳（CO₂）和氢气合成淀粉（常见的植物碳水化合物）的新型、无需细胞的方法，该方法所用的是化学催化剂与精心挑选的一组脱离细胞的酶。这项研究或可为将来重要物质的工业化生物制造提供一条途径。淀粉是人类营养和动物饲料中摄入最多的热量成分，它也是一种用于从纸张到生物塑料等产品生产的重要工业原料。天然淀粉是根与种子中储存的长期能量，其在植物中的合成是一个复杂的过程：将光合作用产生的葡萄糖转化为直链淀粉和支链淀粉聚合物，它们所形成的是不可溶解的淀粉颗粒。目前，全球绝大部分的淀粉供应来自农作物。然而，由于相关生物过程的复杂和低效，提高植物淀粉合成的努力受到限制。而且，尽管被广泛视作一种有吸引力的替代方法，但人工淀粉合成仍具挑战性。Tao Cai和同事在此介绍了人工淀粉合成代谢途径（ASAP），这是一种无需使用活细胞的由二氧化碳和氢气杂化合成淀粉的化学-生化过程。该化学酶法系统使用无机催化剂将二氧化碳还原为甲醇，后者接着通过生物工程酶被转化为糖，然后再变成聚合状态的淀粉。据Cai等人披露，ASAP能以22纳摩尔CO₂/每毫克每分钟的总催化速率将CO₂转化为淀粉，这约等于比田间作物中淀粉合成速率高8.5倍。