我國科研人員創建新型乳液酶反應體系實現天然油脂綠色高效高值利用

2020-11-24 中國政府網

新華社武漢5月22日電(記者 侯文坤)中國農科院油料所油料品質化學與營養團隊成功創建了綠色、高效的皮克林乳液酶反應體系,提出了微乳液酶催化新模式,揭示了脂肪酶在乳液微環境下的「界面激活」催化機制,解決了轉化率低和有機溶劑汙染等油脂酶法修飾的共性難題,為食品級功能脂質的酶法製備提供了新思路。

相關研究成果近日發表在美國化學會的綠色化學領域核心期刊《美國化學會可持續化學與工程》(ACS Sustainable Chemistry & Engineering)上。

據該團隊首席科學家黃鳳洪研究員介紹,天然油脂存在結構和物化性質單一、功能和應用範圍受限等問題。酶法分子修飾是改善天然油脂物化性質,拓展應用領域和提高附加值的重要途徑。針對傳統的有機溶劑體系轉化率不高、耗時長、無法滿足食品級脂質製備要求的問題,該團隊以天然脂肪酸或植物油作為油相,以介孔碳固定化酶同時作為乳化劑和催化劑,製備出穩定的水包油型皮克林乳液。乳液的油水界面可增加底物與酶的接觸面積,提高傳質效率,展示脂肪酶活性中心,激發其催化活性,形成可持續高效運轉的「乳液酶反應工廠」。

該團隊鄭明明副研究員介紹,該反應體系可廣泛應用於甾醇酯、母乳油脂、共軛亞油酸酯等不同結構和功能的重構脂質綠色製備,為油脂的多元化、高值化利用提供了新途徑。

相關焦點

  • 海洋生物高值利用研究任重道遠
    原標題:海洋生物高值利用研究任重道遠   海洋生物資源高值利用是一項極有發展潛力的希望產業,是我國戰略性新興產業重要的突破口,極有可能成為海洋生物產業發展的重要經濟增長點。   不過,我國在海洋生物高值利用研究方面取得創新科技成果的同時,也存在一些制約該領域發展的瓶頸問題:高值利用重大理論體系尚不完善,缺乏原始創新和突破,關鍵設備技術支撐能力薄弱;國家科技經費投入比例逐年增加,長期穩定支持亟須加強;新興交叉學科特點突出,科研和產業化兼備的綜合人才隊伍建設任重道遠;科研條件平臺支撐能力需要加強,產業化開發體制機制需要創新;市場認可程度逐年提高,海洋生物高值製品迎來重大發展機遇
  • 利用催化Curtius重排反應實現C-N鍵的高效構建
    利用穩定且易於製備的疊氮甲酸酯類化合物為反應的氮源,一級、二級、三級烷基、烯基或者(雜)芳基羧酸為反應的烷基源,在催化劑Cu(OAc)2和DMAP作用下,高效地實現了C—N脫羧偶聯反應。受到Steglich重排和Curtius重排反應的啟發,他們設計通過DMAP親核進攻實現疊氮遷移,再經由Curtius重排和親核加成過程完成串聯反應,從而實現了一個高效的脫羧C—N偶聯的反應策略。
  • 我國科研人員發布新型基因編輯技術
    新華社北京7月16日電(記者 魏夢佳)北京大學研究人員近日在英國期刊《自然·生物技術》雜誌在線發表研究論文,首次報導了一種新型的核糖核酸(RNA)單鹼基編輯技術。利用該技術,研究人員在一系列疾病相關基因轉錄本中實現了高效、精準的編輯。該技術的建立為生命科學基礎研究和疾病治療提供了一種全新的工具。
  • 新型生物製造技術
    該技術結合深度機器學習根據實時數據信息,發展基於人工智慧的新生物合成與加工控制理論,創建新型發酵製造技術,促進生物過程快速智能調控,高效生產健康糖,健康油脂,人造皮革纖維素等輕工產品,以及實現製糖油脂加工造紙和皮革加工等輕化工行業的綠色智能生物加工。
  • 我國科研人員研究出新型無氯氟化學發泡劑—新聞—科學網
    聚氨酯產業有望迎來綠色發展   作為用途廣泛的合成材料,聚氨酯的全球消費量預計2018年將達到2860萬噸,中國的聚氨酯消費量約佔全球的
  • 我國鹽鹼地的治理與農業高效利用
    針對以上現狀,文章提出鹽鹼地分類治理與農業高效開發利用的"基礎研究+前沿技術研發+應用示範+產業推進+商業發展"相結合的"全鏈條產業"創新發展思路,通過產學研資用相結合的新型模式,形成我國鹽鹼地分類治理與水-土-生物資源高效利用的基礎理論體系與關鍵技術體系,構建適宜的鹽鹼地分類治理工程化配套模式,依託全國多部門合作在全國鹽鹼區內進行工程化推廣示範,引導新型經營主體和社會力量參與產業化開發
  • 【綠色工廠創建優秀案例展示】安徽東錦資源再生科技有限公司
    為此,工信部自2017年至今已組織四批綠色工廠創建申報工作,已經有超1000家獲批國家級綠色工廠。為促進我國綠色製造腳步越走越穩,綠色工廠實踐取得更為豐碩的成果,其中一些綠色工廠企業充分彰顯了責任與擔當,以開放、共享的包容情懷分享他們在綠色工廠創建道路上的成果與經驗。今天分享安徽東錦資源再生科技有限公司在綠色工廠創建道路上的案例。
  • 化學所開發出新型高效電解水催化劑
    科研人員近日研究發現通過向鹼式碳酸鈷中引入錳,實現對其微觀形貌和電子結構的雙重調控,可以   氫能是一種理想的能源載體,開發大規模、廉價、清潔、高效的制氫技術是氫能有效利用的關鍵。電解水由於環境友好、產品純度高以及無碳排放而成為具有應用前景的綠色制氫方法之一。限制電解水制氫大規模應用的最重要瓶頸是如何大幅降低其電能消耗,因而大幅降低制氫成本。
  • 科研人員研發出新型高效低成本鉀離子電池技術
    ,有望代替現有傳統鋰離子電池技術並實現產業化。但隨著鋰離子電池逐漸應用於智慧型手機、電動汽車等領域,鋰的需求量逐年快速增長,而鋰的全球儲量有十分有限且分布不均,造成原材料價格上漲迅猛,嚴重製約了我國低成本、高性能儲能器件領域的快速發展。鉀元素由於具有和鋰相似的物理化學性質,且其儲量豐富,成本低廉,且與鈉相比具有更低的氧化還原電位,使得基於鉀離子的二次電池體系受到廣泛關注。
  • ...鞏義這家企業下步致力於戰略性新興材料、廢舊資源無害高值利用
    1月5日下午,走進河南明泰鋁業股份有限公司,記者看到鋁板帶生產線平穩運行、智能高架庫實現了智能化出入庫、精準定位,企業管理顯示出高效、便捷、智能的風貌。據了解,明泰鋁業始建於1997年,目前為"中國有色金屬50強"、"河南省優秀民營企業"、"河南省AAA企業",在我國鋁加工行業處於領先地位。近年來,該公司完善質量管理體系,創建了「五位一體」的流程管理,總結出一套「敏捷製造+精益化管理」質量管理方法,成為極具國際競爭力的新型鋁合金新材料綜合解決方案供應商,被評為國家綠色工廠、省級智能工廠、河南省綠色環保引領企業。
  • 科學家利用計算推動微生物轉氨元件發掘與胺基酸高效利用
    近年來,合成生物學的快速發展使微生物發酵生產天然胺基酸的成本持續降低,胺基酸產業取得了巨大發展。然而,我國作為胺基酸生產和消費大國,大宗型胺基酸產品已經進入供過於求的狀態。因此,發展使用生物基L-胺基酸作為初始原料生產高附加值產品的新型生物技術,對可持續性發展與產業升級具有重要意義。
  • ...撥動」氫原子的「魔法棒」 南大科研團隊實現烯丙醇高效綠色合成
    本報訊(記者 姜凝)只需巧妙「撥動」一個烯烴的氫原子,便攻克了長期以來的烯丙醇類化合物高效綠色合成難題。昨天從南開大學獲悉,該校化學學院葉萌春課題組克服了傳統生產烯丙醇類化合物過程中反應利用率低、成本高、環境汙染大、反應產物不可控等問題,發展了以廉價的金屬鎳和苯基硼酸共催化的烯基化反應,從而在烯丙醇的經濟、高效、綠色合成方面實現重大突破。
  • 利用自然生物系統實現生物質高效轉化
    出席日前在北京召開的以「高效降解生物質的自然生物系統資源利用與仿生」為主題的第395次香山科學會議的專家指出,選擇新的研究戰略,開闢新的技術路線來解決利用自然生物系統資源,解決生物質高效轉化利用中的關鍵科學問題,對我國在該領域實現基礎理論研究和技術創新的重大突破、推進我國生物質能源的產業化發展具有重大戰略意義。
  • 科學家利用計算推動微生物轉氨元件發掘與胺基酸高效利用
    然而,我國作為胺基酸生產和消費大國,大宗型胺基酸產品已經進入供過於求的狀態。因此,發展使用生物基L-胺基酸作為初始原料生產高附加值產品的新型生物技術,對可持續性發展與產業升級具有重要意義。酮酸作為L-胺基酸合成的直接前體物質,在人體和動物的新陳代謝中起著重要作用,被廣泛應用於醫藥(複方酮酸片用於治療慢性肝腎功能衰竭)、食品(功能飲料)、農業和養殖業等多個領域。
  • 又新增一專項 | 「綠色生物製造」重點專項2020年項目申報指南徵求...
    考核指標:創製具有自主智慧財產權的高活性、高效率、工業適應性強的輕工業核心酶不少於 10 種,其中糖化酶、高溫澱粉酶、鹼性蛋白酶、皮革用酶、β-葡聚糖酶、葡萄糖異構酶等重要輕工業核心酶實現源頭技術的國產化;基於工業酶高效表達技術平臺,實現輕工業核心酶的高效表達,表達量不低於20g/L;開發規模化新型輕工業核心酶生產工藝, 3-5 種核心酶實現千噸級產業化生產;建立新型輕工業核心酶綠色應用工藝
  • 中科院微生物所吳邊研究組利用計算推動微生物轉氨元件發掘與胺基酸高效利用
    然而,我國作為胺基酸生產和消費大國,大宗型胺基酸產品已經進入供過於求的狀態。因此,發展使用生物基L-胺基酸作為初始原料生產高附加值產品的新型生物技術,對國家的可持續性發展與產業升級具有重要的經濟意義和社會價值。酮酸作為L-胺基酸合成的直接前體物質,在人體和動物的新陳代謝中起著重要的作用,被廣泛應用於醫藥(複方酮酸片用於治療慢性肝腎功能衰竭)、食品(功能飲料)、農業和養殖業等多個領域。
  • 我國科學家利用常規化學方法實現青蒿素高效人工合成 - 經濟參考網
    記者日前從上海交通大學獲悉,張萬斌教授領銜的科研團隊,歷時七年,經過無數次實驗,終於研發出一種常規的化學合成方法,首次實現了抗瘧藥物青蒿素的高效人工合成,使青蒿素可以實現大規模工業化生產,造福數億患者。  上世紀70年代,我國科學家首先發現「青蒿素」治療瘧疾,令全球醫學界歡欣鼓舞。
  • 我國科學家利用常規化學方法首次實現青蒿素的高效人工合成
    新華網上海7月4日電(仇逸、顧偉民)7月4日,記者從上海交通大學獲悉,張萬斌教授領銜的科研團隊,歷時七年,經過無數次實驗,終於研發出一種常規的化學合成方法,首次實現了抗瘧藥物青蒿素的高效人工合成,使青蒿素可以實現大規模工業化生產,造福數億患者。
  • 科研人員構築分子系統實現高效太陽光水解制氫
    受自然界光合作用啟發,人工光合作用制氫相比其它高溫制氫等手段更具有綠色、經濟等特徵。在人工光合作用中,陽光氧化水,並將氧化還原等價物轉移至CO2,最終將CO2還原或者將質子還原為H2。該反應中,水氧化條件較為苛刻,因為水氧化會依次損失4個電子和產生4個質子,是一個動力學較為緩慢的過程。
  • 湖北大學李愛濤團隊實現尼龍單體高效綠色生物合成
    近日,湖北大學生命科學學院、省部共建生物催化與酶工程國家重點實驗室李愛濤教授團隊最新研究成果「理性設計大腸桿菌微生物組用於尼龍單體高效綠色生物合成己二酸作為合成尼龍66的重要單體,其工業合成主要依賴高能耗、高汙染兩步化學氧化,從而帶來嚴重的環境問題。為此,數十年來很多科研工作者一直在探索該化合物新的合成方法與工藝(圖2a)。