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日本研究人员开发出新型环保生物催化剂

日本神户的风险企业耐热性酶研究所近日与大阪大学合作,成功开发出一种基于微生物的新型生物催化剂。该催化剂能够催化数万种化学反应,其价格与纯度可与传统化学催化剂相媲美,但对环境的负面影响显著降低,预示着绿色化学进程的推进。

催化剂是加速化学反应的关键物质。传统的生物催化剂主要有两种制备方式:一是直接利用微生物的“发酵法”,虽然成本较低,但产物纯度不足;二是提取微生物所产酶的“酶法”,虽然纯度高,但成本极为高昂。耐热性酶研究所的新技术巧妙融合了这两者的优点:首先向特定微生物导入能够编码耐热性酶的基因,待微生物大量表达出该酶后,通过加热处理将其灭活。这一过程使得死后的微生物细胞壁产生微孔,演变为稳定的“酶容器”,内部的耐热性酶得以透过微孔便捷地参与催化反应,既保留了酶的活性,又避免了传统纯化步骤的高成本。

该技术的核心在于利用微生物细胞壁作为天然反应器,同时耐热性酶在高温下仍保持稳定,从而打破了传统生物催化剂在工业应用中的局限性。未来,该方案若能实现规模化生产,可广泛应用于制药、化工、能源等领域,替代部分高污染的传统化学催化剂,降低工业废料的排放。

(责任编辑:glia)