新加坡科學家開發出新工艺,可将废物轉化為藥物和營養品
本文加入百家号#科學了不得#系列征文赛。甲壳类動物的外壳和木料废物，好比從树木上修美國偉哥哪裡買,剪下来的树枝，凡是城市被直接填埋。在新加坡國立大學（NUS）钻研职員開辟的一種新工艺的帮忙下，這些废料质料将會有此外一種新的处置方法，使其成為養分弥補剂和藥物。
新加坡國立大學工程學院化學與生物份子工程系的Yan Ning副傳授和Zhou Kang助理傳授带领的團队設計了一種法子，将虾和蟹的壳轉化為L-DOPA，這是一種遍及用于醫治帕金森病的藥物。雷同的法子可以用来将木料废物轉化為脯氨酸，而脯氨酸是構成康健的胶原卵白和软骨所必须的。
新加坡國立大學團队的轉化法子有可能在化學工業中阐扬關头感化，由于在削減對不成再生化石燃料和能源损耗進程的依靠方面，将废料從新轉化為有效的物資正在渐渐获得器重。
固然比年来废旧质料的再操纵获得了遍及的利用，但與利用原油或自然气的傳统化學合成方法比拟，從废旧质料收受接管中出產的化學品的方法常常不敷多样化。為了降服局限性，新加坡國立大學的钻研职員想出了一条将化學法子與生物進程相連系的法子。
他們起首将化學工艺利用于废物，并将其轉化為可被微生物 "消化 "的物資。第二步触及生物進程，雷同于葡萄發酵成酒，他們設計了大肠杆菌等特别菌種，将化學進程中發生的物資轉化為氨基酸等价值更高的產物。
傳统上，L-DOPA是由L-酪氨酸出產的，這是一種由糖类發酵發生的化學物資。用NUS團队開辟的法子，起首用一個简略的化學步调处置甲壳类废料，使其可以或许被微生物用来出產L-DOPA。NUS法子的產量與利用糖类的傳统法子的產量附近。别的，與最經常使用的糖--葡萄糖每吨本錢在400至600美元之間比拟，虾废物的本錢仅為每吨100美元摆布。斟酌到贝壳废物的低本錢和丰硕性，NUS團队的工艺有可能以较低的本錢供给L-DOPA。
而脯氨酸则是傳统上經由過程纯生物工艺出產的。如今，NUS團队的怪异法子已用化學工艺代替了大部門的轉化進程，速率更快。是以，新的工艺可以实現更高的出產效力，并有可能带来本錢投資和運營本錢的低落。
2020年3月25日，《Proceedings of禿頭生髮水推薦, the National Academy of Sciences 》(PNAS)初次在线颁發了關于從甲壳类動物外壳出產L-DOPA等氨基酸的钻研，而2020年7月27日，《Angewandte Chemie》报导了關于脂肪瘤膏推薦，從木料废物出產脯氨酸的事情。
"化學進程是快速的，因為没有生物体介入，可以操纵各类刻薄的前提，如极热或极压来分化各类废料，但它們只能發生简略的物資。另外一方面，生物進程的速率要慢很多，必要很是特别的前提才能讓微生物繁衍，但可以出產繁杂的物資，而這些物資的价值常常更高。經由過程連系化學和生物進程，咱們可以從二者中获益，缔造出高价值的质料。
新加坡國立大學團队的法子可利用于分歧类型的废料质料，他們可以按照废料的类型和方针產物来定制该進程。
預测将来，该團队但愿将他們的怪异工艺利用于其他情势的废料，如二氧化碳和废纸。如许将削減社會高血脂治療,對获得化學品的不成再生資本的依靠，而化學品是現今很多養分品和藥品的首要禿頭生髮水推薦,成份。
钻研團队還规划扩展今朝在实行室開辟的工艺，并與工業火伴互助，将這項技能贸易化。
论文题目為《Integrating Biomass into the Organonitrogen Chemical Supply Chain: Production of Pyrrole and d Proline from Furfural》。
頁:
[1]