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天津工業生物所在體外多酶體系催化合成氨基葡萄糖方面取得新進展
  星空娱乐平台:2020-11-20    供稿部門:體外合成生物學中心

  氨基葡萄糖(glucosamine,氨糖)是一種重要的功能性單糖,在食品、化妝品及醫藥保健品等行業具有廣泛用途。隨著人口老齡化的加劇、運動人群的增加以及氨糖更廣泛的應用開發,全球氨糖的需求量持續上升。傳統生産氨糖的方法中,甲殼素水解法環境汙染嚴重,易導致過敏反應;發酵法由于氨糖抑制菌株生長導致發酵産物爲乙酰氨糖,還需進一步酸解或酶解獲得氨糖。因此,亟需開發綠色、高效、一步法氨糖生産新方式。 

  近日,中科院天津工业生物所體外合成生物學中心游淳研究员带领的研究团队,开发了利用体外多酶体系生产氨糖的新型生物制造平台。该多酶催化路径通过5個核心酶的級聯催化將澱粉和無機氨一步法轉化爲氨糖,利用路徑設計、酶元件挖掘、計算模擬、反應條件優化等方法,極大提高了氨糖的産率和底物轉化率。10 g/L澱粉的低底物濃度下,化生成7.2 g/L氨糖,底物摩爾轉化率達到69.1%;在50 g/L澱粉的高底物濃度情況下,催化生成23.7 g/L氨糖,底物摩爾轉化率47.7%。本研究創制了一種産品産率高、環境友好、體系易于放大的新型氨糖生物轉化平台,有利于促進氨糖及其相關産業的技術升級和規模擴大。 

  該研究得到國家自然科學基金和天津市合成生物技術創新能力提升行動的支持,相關研究成果已經發表在催化研究領域知名期刊ACS Catalysis。天津工業生物所孟冬冬副研究員爲論文的第一作者,遊淳研究員爲論文的通訊作者。 

  文章鏈接 

催化澱粉和無機氨轉化爲氨糖的體外多酶體系 

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