醛糖酸（aldonic acid），如葡萄糖酸、乳糖酸、纖維二糖酸、葡萄糖基甘油酸等，是功能多樣的天然有機(jī)化合物，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥和化工等領(lǐng)域。現(xiàn)有醛糖酸酶法生產(chǎn)技術(shù)存在底物昂貴、產(chǎn)生副產(chǎn)物、底物轉(zhuǎn)化率低等缺點。
鑒于此，煙臺大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院合成生物學(xué)與智能制造青創(chuàng)團(tuán)隊采用體外合成生物學(xué)策略構(gòu)建了基于磷酸化酶-磷酸化酶的多酶級聯(lián)催化體系，用于纖維二糖酸和葡萄糖基甘油酸的高效綠色制造。以50 g/L淀粉為底物，通過4個酶的級聯(lián)催化（圖1），產(chǎn)生21.2 g/L纖維二糖酸和18.5 g/L葡萄糖酸。同樣采用該策略，以淀粉和甘油酸為底物（圖2），經(jīng)雙酶催化獲得58 g/L葡萄糖基甘油酸；以廉價的淀粉和甘油為底物也成功實現(xiàn)葡萄糖基甘油酸的有效合成。
多酶催化合成纖維二糖酸的研究發(fā)表在國際期刊《International Journal of Biological Macromolecules》（一區(qū)Top期刊，IF 8.2，青年教師劉娟娟博士和生物工程2021級本科生康潤元為共同第一作者，青年教師馮鑫明博士和孟冬冬副教授為共同通訊作者）。多酶催化合成葡萄糖基甘油酸的研究發(fā)表在國際期刊《Bioresource Technology》（一區(qū)Top期刊，IF 11.4，劉娟娟博士和生物工程2021級本科生任夢菲為共同第一作者，孟冬冬副教授為通訊作者）。煙臺大學(xué)為第一單位，上述工作得到了國家重點研發(fā)計劃青年項目和山東省自然科學(xué)基金面上項目的資助。
圖1 人工多酶體系一鍋法催化淀粉合成纖維二糖酸
圖2 人工多酶體系一鍋法催化淀粉和甘油合成葡萄糖基甘油酸
論文鏈接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141813024004446?via%3Dihub
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960852424003146?via%3Dihub
來稿時間：3月25日 審核：劉希斌 責(zé)任編輯：安興爽
