中国科除夜提出甘油转化制糖新编制—旧事—科学网

中国科除夜提出甘油转化制糖新编制

 

不日，中国中国科学技能除夜学的科除科学熊宇杰传授团队成功构建了一种连络了光电催化和酶催化的接力催化琐细，完成了生物质次要平台分子甘油向六碳高值产品山梨糖的夜提油转高效转化 。该琐细独霸铋掺杂的出甘氧化钨光阳极选择性地氧化甘油 ，生成两种三碳中心体——甘油醛和二羟基丙酮；随后经由过程渐变型果糖-6-磷酸醛缩酶催化羟醛缩合回响完成碳链添加，化制将三碳分子进一步转化为六碳高值产品——山梨糖。糖新相干下场以“Upgrading glycerol to sorbose via a tandem photoelectrocatalysis–enzyme catalysis relay”为题宣布在《天然·可延续性》上
。编制

甘油是旧事生物柴油的次要副产品，本源普及，中国但附加值绝对无穷 。科除科学是夜提油转以，将甘油转化为更低价值的出甘长碳链化合物 ，成为汲引生物质成本独霸屈就的化制次要标的方针 。可是糖新 ，传统的编制氧化过程只能将甘油氧化为其他三碳化合物，并且随便产生发火过分氧化 ，招致三碳骨架断裂，生成附加值较低的二碳或一碳化合物。是以 ，若安在次要的前提下阻拦甘油过分氧化并完成其碳链添加，成了该局限经久面对的挑衅。山梨糖是一类次要的六碳糖 ，可普及独霸于食物、药品和化妆品等局限 。若能将生物质平台分子甘油高选择性地转化为六碳山梨糖，将具有重除夜的科学意义和财富价值。

针对这一问题，研究团队筹划了铋掺杂氧化钨光阳极 ，用于调控甘油的光电催化氧化路途 。该光阳极贯穿连接了95.5%的三碳产品选择性 ，并生成契合比例的甘油醛和二羟基丙酮
，为后续酶催化的羟醛缩合回响供给了次要三碳中心体。研究人员进一步引进了经由半感性渐变的果糖-6-磷酸醛缩酶渐变体
，使甘油醛和二羟基丙酮可以产生发火羟醛缩合回响，生成六碳产品——山梨糖。经由过程光电催化与酶催化回响的接力耦合  ，该琐细成功完成了甘油延续转化为单一六碳产品——山梨糖 。在此根本上  ，他们构建了无偏压太阳能驱动琐细 ，该琐细仅需光照便可延续运转。回响过程中，山梨糖的产生发火速度抵达了31.66毫摩尔/克酶/小时，太阳能转化为化学能的屈就约为1.9%。该琐细默示出了较好的晃荡性 ，并可以延续天花费物，为甘油等生物质次要平台分子的绿色晋级供给了新的思路  。

该研究立异性地连络了无机光电催化和生物酶催化，经由过程前端光电催化选择性生成生物相容的三碳中心体 ，再由后端酶催化羟醛缩合完成碳碳键的精准构建 ，无需分袂中心体，具有前提次要
、能耗低和碳独霸率初级益处。这类模块化的接力催化计策有看独霸于更多平台分子的长碳链晋级转化过程，为生物炼制和可延续化学品的分化供给了一种新的技能路途 。

中国科学技能除夜学博士研究生刘彩怡
、经历部化学高层次人才培养中心博士后刘光宇和博士研究生刘泽华是本论文合营第一作者，中国科学技能除夜学熊宇杰传授、刘东特任传授、崇高崇高特任传授和喷喷喷喷喷鼻港都邑除夜学刘彬传授为合营通信作者。该研究工作掉落踪掉落踪国度天然科学基金、安徽省高校协同立异项目、喷喷喷喷喷鼻港都邑除夜学、中国博士后科学基金等搀扶赞助 。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41893-026-01856-1

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