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摘 要：“氨（NH3）”作为实现脱碳社会的手段之一而备受期待。但实际上，目前的一般制氨方法需要消耗大量的能量。针对这一问题，日本京都大学发现了一种几乎不消耗能量即可大量制氨的方法，即使用酵母和酶从“食物残渣”中生产氨。本文将对该方法进行详细介绍。
关键字：氨、制氨方法、酵母和酶、食物残渣、Arming技术、新循环
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颠覆常识！无需能源的大量制氨法
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新方法来源于新思路
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将沙漠变成大豆田，将大豆残渣转化为氨
作为应对全球变暖的措施，“脱碳社会”的实现已成为一项全球性方针。为了实现这一目标，“氨”作为一种燃烧时不会产生二氧化碳的脱碳燃料备受期待。
制氨技术历史悠久，德国在100多年前就开发出了“哈伯-博施法”，而且这一方法至今仍用于生产化肥用氨。
但是，哈伯-博施法存在一些不容忽视的缺点。
作为原料的氢是由化石燃料生产的，且在制氨过程中需要高温和高压条件，因此会消耗大量的能量。针对这一问题，科学家们一直在研究取代哈伯-博施法的制氨技术。其中，京都大学的研究小组开发出一种意想不到的大量制氨方法。
该研究小组介绍道，“我们研究的是细胞表面工程学。通过使用在酵母（※1）表面排列特定的酶（※2）而形成的物质，将食物残渣中的蛋白质分解产生的氨基酸转化为氨。但是，如果使用普通酵母的话，氨基酸会被吸收到酵母细胞内，转化为非氨物质。因此，本次制氨方法的重点是在酵母表面排列酶，并在表面进行处理，属于细胞表面工程学。”
有一种酵母叫做“酿酒酵母”，常用于提酿酒和面包发酵。该研究小组发现，当在酿酒酵母的细胞中注入特定生物体的基因信息时，该生物体所具有的酶就会一个接一个地浮现在酵母的表面。
将表面浮现出酶的酵母与经过预处理后蛋白质已转化为氨基酸的食物残渣溶液混合，并放置在密封容器中。之后，酶会自然地将氨基酸分解成氨。
氨基酸可以分解成氨和其他副产物。食物摄入人体后，其中的蛋白质在人体内也会转化为氨基酸和氨。通过酵母表面的酶，以化学方式再现了该过程。
研究小组开发的制氨方法示意图。黄色圆代表酵母，围绕在其周围的是酶
如上图所示，在酵母的周围延伸出成千上万的酶，像千手观音一样，因此美国期刊将这种方法命名为“Arming技术”。