Сейчас читают
«Зеленый глифосат» успешно синтезирован в Китае

«Зеленый глифосат» успешно синтезирован в Китае

Читайте АгроXXI в TELEGRAM Я.ДЗЕН Я.Новости Mail.Pulse

При общемировом объеме производства более 1 миллиона тонн глифосат является широко используемым гербицидом. В настоящее время коммерческое производство глифосата связано с различными токсичными соединениями, реагентами и отходами. В последние годы многие страны, особенно Китай, ввели более строгий контроль за производством глифосата, что привело к продолжающемуся росту цен на него. По этой причине существует острая необходимость в разработке зеленого подхода к синтезу глифосата

Недавно исследовательская группа под руководством Гао Цзянтао из Колледжа наук о жизни Фуцзяньского сельскохозяйственного и лесного университета в Китае опубликовала исследовательскую работу в Nature Communications под названием «Использование биосинтеза фосфонатных антибиотиков арголафоса позволяет осуществить синтез глифосата на основе синтетической биологии», пишет портал news.agropages.com.

Руководитель исследовательской группы на более раннем этапе использовал технологию анализа генома для выделения двух антибиотиков на основе фосфоновых микромолекул, арголафоса А и В, из неочищенного экстракта Streptomyces NRRL B-24309.

Оба соединения приводят к образованию пептидной связи через AMP и нестандартную аминокислоту N5-гидрокси-L-аргинин, в то время как AMP образует микромолекулу-предшественник для синтеза глифосата.

Исследовательская группа использовала гетерологичную экспрессию и биологический метод для идентификации шести структурных генов (AlpG-L), необходимых для биосинтеза AMP, изучив путь биосинтеза (рис. 1), который обеспечивает основу для инженерного подхода с помощью синтетической биологии (рис 2).

«Зеленый глифосат» успешно синтезирован в Китае

Рис.1

«Зеленый глифосат» успешно синтезирован в Китае

Рис.2

Позже ученые применили метод промотор-изолятор-RBS для повышения выхода AMP из Streptomyces lividans, позволив концентрации ферментации достичь 52 мг/л, что в 500 раз выше, чем у исходного штамма (рис. 3).

«Зеленый глифосат» успешно синтезирован в Китае

Кроме того, эксперты разработали эффективный и практичный химический процесс преобразования AMP в глифосат. Исследовательская группа попробовала два синтетических подхода (рис. 4).

«Зеленый глифосат» успешно синтезирован в Китае

В итоге было обнаружено, что восстановительное аминирование в воде приводит к более эффективному синтезу глифосата. При комнатной температуре α-pic-BH3 используется для завершения восстановительного аминирования AMP в течение 1 часа глиоксиловой кислотой в H2O и AcOH, что приводит к получению глифосата с более высоким выходом. Та же реакция была проведена в большем масштабе (1 г), что привело к получению глифосата с аналогичным выходом.

Подводя итог, исследовательская группа наконец смогла предоставить зеленую альтернативу производству глифосата. В число соавторов входят Чу Лейся, докторант исследовательской группы Колледжа наук о жизни Фуцзяньского университета сельского и лесного хозяйства, Луо Сяося, преподаватель Таримского университета, и Чжу Таотин, магистрант Фуцзяньского университета сельского и лесного хозяйства, соответствующим автором является Гао Цзянтао, профессор Колледжа естественных наук Фуцзяньского университета сельского хозяйства и леса. В исследовательской работе приняли участие Дэн Цзысинь, академик Шанхайского университета Цзяотун, и Чжан Лили, преподаватель Таримского университета.

Исследование спонсировали Национальный фонд естественных наук, Фонд развития синтетической биологии Министерства науки и технологий КНР и стипендиальная программа Минцзян.

Интересна тема? Подпишитесь на персональные новости в Я.ДЗЕН | Pulse.Mail.ru | Я.Новости | Google.Новости.

Источник

оставьте ответ

Ваш электронный адрес не будет опубликован.