Chinesische Wissenschaftler haben neue Erfolge erzielt!

Chinesischen Wissenschaftlern ist eine präzise Totalsynthese von Kohlendioxid zu Zucker gelungen.

Am 15. August veröffentlichte die renommierte Fachzeitschrift Science Bulletin die neuesten Forschungsergebnisse, aus denen hervorgeht, dass chinesischen Wissenschaftlern im Labor eine präzise Totalsynthese von Kohlendioxid zu Zucker gelungen ist und sie damit einen wichtigen Schritt in Richtung der künstlichen Zuckersynthese gemacht haben.

Eine Probe einer künstlichen Hexoselösung, fotografiert im Labor des Tianjin Institute of Industrial Biotechnology, Chinesische Akademie der Wissenschaften (Foto aufgenommen am 13. August). Foto: Xinhua News Agency-Reporter Sun Fanyue

Zucker ist die wichtigste Energiequelle, die der menschliche Körper benötigt. Die künstliche Synthese von Zucker ist eine Richtung, die die Wissenschaftsgemeinschaft in den letzten Jahren verfolgt hat. Zuvor haben zahlreiche Wissenschaftler weltweit in unterschiedlichem Ausmaß Beiträge geleistet.

Dieser Forschungserfolg wurde vom wissenschaftlichen Forschungsteam des Tianjin Institute of Industrial Biotechnology und des Dalian Institute of Chemical Physics der Chinesischen Akademie der Wissenschaften nach mehr als zweijähriger Forschungsarbeit erzielt. Yang Jiangang, der Erstautor des Artikels, stellte vor, dass das Team hochkonzentriertes Kohlendioxid und andere Rohstoffe in einem bestimmten Verhältnis in die Reaktionslösung mischte und unter der Einwirkung chemischer Katalysatoren und Enzymkatalysatoren vier Hexosen erhielt: Glucose, Allulose, Tagatose und Mannose. Hexose ist ein allgemeiner Begriff für Zucker, die in der Natur weit verbreitet sind und am engsten mit dem Nährstoffstoffwechsel des Körpers verbunden sind.

Im Labor des Tianjin Institute of Industrial Biotechnology der Chinesischen Akademie der Wissenschaften führt ein Forschungsteam ein Experiment zur künstlichen Synthese von Hexose durch (Foto aufgenommen am 13. August). Foto: Xinhua News Agency-Reporter Sun Fanyue

Die Reaktionszeit für das gesamte Experiment betrug ungefähr 17 Stunden. Im Vergleich zur traditionellen Methode der Zuckergewinnung durch den Anbau von Nutzpflanzen wie Zuckerrohr hat sich die zur Zuckergewinnung benötigte Zeit von „Jahren“ auf „Stunden“ verkürzt.

Die Effizienz der Zuckersynthese lag diesmal bei 0,67 Gramm pro Liter pro Stunde und war damit mehr als zehnmal höher als die bekannten Ergebnisse. Die Effizienz der Kohlenstofffixierungssynthese von Glucose erreicht 59,8 Nanomol Kohlenstoff pro Milligramm Katalysator pro Minute, was den höchsten im In- und Ausland bekannten Wert der künstlichen Zuckerproduktion darstellt.

Im Labor des Tianjin Institute of Industrial Biotechnology der Chinesischen Akademie der Wissenschaften führt der assoziierte Forscher Yang Jiangang ein Experiment zur künstlichen Synthese von Hexose durch (Foto aufgenommen am 13. August). Foto von Jin Liwang, Reporter der Nachrichtenagentur Xinhua

Durch die Forschung gelang es außerdem, künstlich synthetisierten Zucker präzise zu kontrollieren. „Durch die Kontrolle der unterschiedlichen katalytischen Effekte verschiedener Enzyme kann theoretisch fast jede Art von Zucker synthetisiert werden“, sagte Yang Jiangang.

Manfred Reitz, Mitglied der Deutschen Akademie der Wissenschaften, kommentierte das Papier und meinte, dass die Umwandlung von Kohlendioxid in Zucker eine besonders anspruchsvolle Aufgabe sei. Diese Errungenschaft ermöglicht einen flexiblen, vielseitigen und effizienten Weg zur Zuckersynthese und öffnet die Tür zur grünen Chemie.

Planung und Produktion

Quelle: Nachrichtenagentur Xinhua

Reporter: Mao Zhenhua, Wang Jinghuai

Herausgeber: Cui Yinghao