增加藍綠菌固碳速率 中研院找到關鍵生物分子

自然界碳平衡因人類發展嚴重被破壞，中研院院長廖俊智團隊及院士蔡明道團隊發現藍綠菌中的關鍵「煞車」分子，能增加固碳速率約60%，也能做為發展快速生產蔗糖的技術基礎。

中央研究院今天發布新聞稿宣布這項研究成果，研究已在6月發表在國際期刊「自然代謝」（NatureMetabolism）。

中研院指出，植物及藍綠菌控制固碳作用的機制雖已廣被探究，但在藍綠菌中卻有一種酵素「磷酸乙酮酶」的生理功能仍是未解之謎。

研究成果論文共同第一作者、中研院院生物化學研究所博士後研究員呂冠箴接受中央社記者訪問時指出，團隊首先發現，磷酸乙酮酶是藍綠菌固碳循環中的煞車裝置之一，當細胞能量低時，磷酸乙酮酶會阻斷藍綠菌的固碳反應、減少能量消耗。

為了解此作用機制，團隊以冷凍電子顯微鏡分解煞車分子的結構，並找出其如何以細胞內能量調控其煞車力道的機制。

呂冠箴說，研究團隊後來將磷酸乙酮酶移除，發現藍綠菌的固碳速率竟可增加約60%，若調整特定條件、環境，則可以避免藍綠菌做無效的固碳反應，為自然界的碳平衡研究開啟新契機。

團隊還意外發現，藍綠菌可將增加的二氧化碳吸收量轉化成蔗糖並排出細胞外，這項發現將來可做為發展快速生產蔗糖技術的基礎。

廖俊智表示，此項成果為目標導向與好奇導向研究的相互激盪，也縮短了基礎研究與實際應用的距離，更為解決碳平衡問題提供新契機。