10月22日消息,ChemRxiv预印本平台10月22日发布一项CO2捕集生物催化研究(chemrxiv-2025-0rnx8/v3),提出以工程化蓝细菌表面展示碳酸酐酶作为低成本CO2水合催化剂的供给方案。

背景是CO2捕集中一个常被忽视的化学瓶颈:环境温压条件下,溶解CO2与水中其他溶解无机碳形态之间的平衡很慢,其速度受限于CO2水合生成碳酸氢盐与质子这一步——这恰恰是碳酸酐酶(carbonic anhydrase, CA)家族所催化的反应。因此,将CA引入各类CO2捕集方案可加速CO2水合、提升下游耦合过程的速率,这一思路已被长期研究。

但走向实际应用的障碍在于如何以经济方式大规模获得碳酸酐酶。该研究探索以改造的蓝细菌表达宿主破解这一难题:若能在快速生长的海洋蓝细菌表面成功实现碳酸酐酶的展示,就能得到一种自维持的CO2水合催化剂体系——仅需阳光、CO2本身以及海水中自由可得的营养物作为输入,即可持续产出催化能力。

这一方案若获验证,将把酶法CO2捕集的催化剂成本问题转化为可自我增殖的生物制造问题,对直接空气捕集与工业烟气温和条件捕集两类场景都有潜在适配性,属于CO2利用(CCU)链条上游的关键使能技术研究。 (来源:ChemRxiv)