Sự kiện này đánh dấu một bước quan trọng trong quá trình tổng hợp đường nhân tạo.
Quá trình tổng hợp mất hơn hai năm để hiện thực hóa, quá trình này được thực hiện bởi các nhóm từ Viện Công nghệ sinh học Công nghiệp Thiên Tân và Viện Vật lý hóa học Đại Liên thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc. Nghiên cứu của họ đã được công bố trên tạp chí khoa học nổi tiếng là Bản tin Khoa học Trung Quốc vào tuần trước.
Một nhà nghiên cứu đang tiến hành thí nghiệm trong phòng thí nghiệm của Viện Công nghệ sinh học công nghiệp Thiên Tân, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc.
Đường là nguồn năng lượng chính cho cơ thể con người và là nguyên liệu thô chính cho quá trình lên men công nghiệp. Người ta chủ yếu lấy đường bằng cách chiết xuất từ cây trồng như mía.
Tuy nhiên, phương pháp chiết xuất truyền thống bị hạn chế bởi hiệu suất chuyển đổi năng lượng của quá trình quang hợp của thực vật. Hơn nữa, quá trình chiết xuất đường còn bị ảnh hưởng bởi nguồn cung nguyên liệu thô không ổn định do suy thoái và thiếu hụt đất đai, suy thoái hệ sinh thái, thời tiết khắc nghiệt và thiên tai do hiện tượng nóng lên toàn cầu.
Do đó, việc tổng hợp đường nhân tạo đã được cộng đồng khoa học miệt mài nghiên cứu trong những năm gần đây, và một số nhà khoa học trên khắp thế giới đã đóng góp vào nỗ lực này.
Trong nghiên cứu mới nhất của họ, các nhà khoa học Trung Quốc đã điều chỉnh nồng độ carbon dioxide cao và các nguyên liệu thô khác trong dung dịch phản ứng theo tỷ lệ nhất định. Với sự trợ giúp của các chất xúc tác hóa học và chất xúc tác enzyme, họ đã thu được bốn loại đường: glucose, allulose, tagatose và mannose.
Theo Yang Jiangang, tác giả chính của bài báo và nhà nghiên cứu tại viện Thiên Tân, thời gian của toàn bộ thí nghiệm là khoảng 17 giờ, ngắn hơn nhiều so với thời gian cần thiết cho các phương pháp chiết xuất đường truyền thống.
Hiệu suất tổng hợp đường trong nghiên cứu này là 0,67 gam/lít/giờ, cao hơn 10 lần so với kết quả trước đây mà các nhà khoa học trên toàn thế giới đạt được.
Yang cho biết, tốc độ chuyển đổi carbon dioxide - đường của glucose đạt 59,8 nanomol carbon trên mỗi miligam chất xúc tác mỗi phút, đây là mức năng suất đường nhân tạo cao nhất được biết đến trên thế giới. Nghiên cứu cũng đạt được sự kiểm soát chính xác quá trình tổng hợp đường nhân tạo.
Yang nhấn mạnh: “Bằng cách kiểm soát tác dụng xúc tác của các enzyme khác nhau, hầu hết mọi loại đường đều có thể được tổng hợp về mặt lý thuyết”.
Về nghiên cứu, Manfred Reetz, thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Đức Leopoldina, cho biết, việc chuyển đổi carbon dioxide thành đường là một nhiệm vụ đặc biệt khó khăn. Thành tựu của các nhà khoa học Trung Quốc đã cung cấp một lộ trình tổng hợp đường linh hoạt, đa chức năng và hiệu quả, mở ra cánh cửa cho nhiều lĩnh vực.
