对抗二氧化碳的新酶：生物催化革命！

对抗二氧化碳的新酶：生物催化革命！

2025 年 4 月 30 日，波鸿鲁尔大学推出了一本题为《生物催化》的新专业书籍，由该大学备受尊敬的生物技术学家 Dirk Tischler 教授博士编辑。这部综合性著作包括 24 章，其中 7 章由鲁尔大学的研究人员撰写，1 章由多特蒙德的研究人员撰写。它涵盖了从生物学到化学到医学和生物技术的广泛主题，特别是生物催化剂（尤其是酶）在工业过程中的应用。

本书讨论了新酶的评估和鉴定及其在无细胞和细胞形式中的应用。一个关键问题是酶固定化以及二氧化碳消除和基于二氧化碳的技术等当前主题。这些问题对于精细化学品的生产和 PET 的降解都非常重要。 德国新闻网 还报告说，该书已在学术出版社著名的酶学方法系列中出版，可在 ISBN 978-0443317880 下找到，包括全文下载。

新催化系统的相关性

考虑到当前的环境问题，对生物催化剂的重新评估尤为重要。为了最大限度地减少生态足迹，对利用二氧化碳实现循环碳经济的新概念的需求不断增长。在这方面，光催化、电催化、热催化和生物催化是更喜欢在水溶液中操作的重要工具。 pubmed.ncbi.nlm.nih.gov 指出在水中运行的高效系统很少见。

一种有前途的方法是鉴定减少二氧化碳的特定酶。这是基于对潜在二氧化碳结合位点的结构分析和随后的突变来优化催化剂。特别是，*枯草芽孢杆菌*（BsPAD）的酚酸脱羧酶被认为是对水相光催化二氧化碳还原为一氧化碳做出重大贡献的关键成分。

• Mit modifizierten Varianten von BsPAD wurden Turnover-Zahlen (TONs) von bis zu 978 erzielt.
• Die Selektivität für Kohlenmonoxid über die Bildung von Wasserstoff betrug beeindruckende 93 %.
• Mutationen im aktiven Bereich von BsPAD führten zu weiteren Verbesserungen der Leistungsfähigkeit.
• Der Elektronentransfer erwies sich als geschwindigkeitsbestimmend und erfolgt über mehrstufiges Tunneln.

通过测试其他八种酶也显示出所需的活性，进一步验证了该方法。这表明大量蛋白质能够在光催化二氧化碳还原中发挥关键作用。

总的来说，这本新出版的书不仅是对科学的宝贵贡献，而且反映了朝着更加可持续和环境友好的生物技术实践迈出的关键一步。