中國科學家開發出將CO2轉化爲蛋白質的革新技術

"解決碳循環經濟和糧食問題的新途徑"

"二氧化碳變成蛋白質資源的瞬間"

（韓國=KTN）記者金度亨=中國科學家開發出了利用二氧化碳(CO2)和電力生產單細胞蛋白質(SCP)的革新技術。 這一研究成果近日發表在國際學術期刊《環境科學與生態技術》*上，引起廣泛關注。 此次研究由中國科學院下屬的西安交通大學與天津產業生物技術研究所研究人員共同進行。

雙反應器系統

研究組開發的技術核心是結合厭氧及好氧工藝的雙反應器系統。

第一步:利用微生物電合成（MES，microbial electrosynthesis）將CO2轉化爲一種叫做乙酸鹽的必需中間體。

第二步:將所得乙酸鹽飼餵需氧菌，產生單細胞蛋白（SCP）。

該系統將含有厭氧同型產乙酸菌(Acetobacterium)的MES反應器與利用好氧菌(Alcaligenes)的連續攪拌罐生物反應器進行整合,可以從CO2和電力中生產高效蛋白質。

該技術使SCP的蛋白質含量達到74%，比傳統蛋白質來源魚粉(68%)和大豆(48%)還要高。 此外，還實現了17.4g/L幹細胞重量的生產效率，證明了其商業潛力。

解決氣候變化和糧食問題的新方案.

該技術有望將CO2轉化爲優質蛋白質資源，爲應對氣候變化和解決糧食問題做出貢獻。

環保:傳統蛋白質生產方式對pH調節和廢水處理成本高，對環境造成危害，但該系統將這一缺點降至最低。

促進碳循環經濟:將溫室氣體CO2轉化爲人類所需資源的這一技術，作爲利用大氣碳的可持續蛋白質供應方法備受關注。

特別是在全球糧食需求增加的背景下，該技術不僅有望成爲解決糧食短缺問題的可持續替代方案，也有助於減輕環境負擔。

此次研究被評價爲是進一步提升碳循環經濟和生物技術可能性的成果,有望成爲可持續未來的核心技術。

중국 과학자, CO2를 단백질로 전환하는 혁신 기술 개발

"탄소 순환 경제와 식량 문제 해결의 새로운 해법"

"이산화탄소가 단백질 자원으로 변신하는 순간"

(한국= KTN) 김도형 기자= 중국 과학자들이 이산화탄소(CO2)와 전기를 이용해 단세포단백질(SCP)을 생산하는 혁신적인 기술을 개발했다. 이 연구 결과는 최근 국제 학술지 *환경과학 및 생태기술(Environmental Science and Ecotechnology)*에 공개되며 큰 주목을 받고 있다. 이번 연구는 중국과학원 산하 시안교통대학교와 톈진 산업생명공학연구소 연구진이 공동으로 진행했다.

CO2를 단백질로 전환하는 이중 반응기 시스템

연구팀이 개발한 기술의 핵심은 혐기성 및 호기성 공정을 결합한 이중 반응기 시스템이다.

첫 단계: 미생물 전기합성(MES, microbial electrosynthesis)을 활용해 CO2를 아세테이트(acetate)라는 필수 중간체로 전환한다.

두 번째 단계: 생성된 아세테이트를 호기성 박테리아에 공급하여 단세포단백질(SCP)을 생산한다.

이 시스템은 혐기성 호모아세토겐(Acetobacterium)이 포함된 MES 반응기와 호기성 박테리아(Alcaligenes)를 활용한 연속 교반 탱크 생물반응기를 통합하여, CO2와 전기로부터 고효율 단백질 생산이 가능하다.

이번 기술로 SCP의 단백질 함량은 74%에 달하며, 이는 기존 단백질 공급원인 어분(68%)이나 대두(48%)보다도 높은 수준이다. 또한, 건조 셀 중량 17.4g/L의 생산 효율을 달성해 상업적 잠재력도 입증했다.

기후 변화와 식량 문제 해결의 새로운 대안

이 기술은 CO2를 고품질 단백질 자원으로 전환해 기후 변화 대응과 식량 문제 해결에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

환경 친화적: 기존 단백질 생산 방식은 pH 조정과 폐수 처리에 많은 비용이 들고 환경에 해를 끼쳤지만, 이번 시스템은 이러한 단점을 최소화했다.

탄소 순환 경제 촉진: 온실가스인 CO2를 인간이 필요로 하는 자원으로 전환하는 이 기술은 대기 중 탄소를 활용한 지속 가능한 단백질 공급 방법으로 주목받고 있다.

특히 전 세계적으로 식량 수요가 증가하는 상황에서, 이 기술은 식량 부족 문제를 해결할 지속 가능한 대안이 될 뿐만 아니라 환경 부담을 줄이는 데에도 기여할 것으로 보인다.

이번 연구는 탄소 순환 경제와 바이오공학 기술의 가능성을 한 단계 끌어올리는 성과로 평가되며, 지속 가능한 미래를 위한 핵심 기술로 자리 잡을 전망이다.

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