九州大学碳中和能源国际研究所的山内美穗教授等人宣布，以木质生物质为原料，利用可通过可再生能源获得的电力和水，以75～99％的高效率成功合成了氨基酸。据说反应效率达到之前报告的10倍以上。工业生产氨基酸需要大规模设备，但利用可再生能源能实现分散式的小规模生产，有望减轻环境负荷。
据山内教授等人介绍，氨基酸的原料是一种名为α-酮酸的化合物，可以从木材的边角料等木质生物质中提取。与水发生电化学反应后会氢化，转换成氨基酸。截至目前已高效合成了丙氨酸、甘氨酸、天冬酰胺酸、谷氨酰胺酸、亮氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸7种氨基酸。其中天冬酰胺酸、亮氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸是首次实现电合成。
以生物质和水为原料的氨基酸合成流程（上），以及表示电力转换成氨基酸的转换效率的法拉第效率（下）（图片：九州大学山内研究室提供）
另外研究人员还开发了能连续合成氨基酸的流式反应装置。阴极使用安全廉价的氧化钛。以前在有毒的铅和水银或者昂贵的铂电极上合成过氨基酸，但合成效率非常低。
氨基酸是生物的重要构成要素，用途非常广泛，包括食品和饲料添加剂及药品原料等。氨基酸大部分通过发酵法生产，但培养产生氨基酸的微生物需要较长时间，而且分离和纯化工序也很复杂，存在成本高的问题。
向反应装置加载电压即可生成氨基酸，含茚三酮的无色溶液变为蓝色（图片：九州大学山内研究室提供）
山内教授说：“希望能以我们的报告为基础，把基于石油化学的现有工序转换为利用可再生电力和水的小规模、低环境负荷的工序”。
相关研究成果已于10月31日在英国皇家化学学会的专业期刊《化学通讯》（Chemical Communications）的网络版上公开。
日文： JST Secience Portal
中文：JST客观日本编辑部
