體外多酶體系催化合成氨基葡萄糖研究獲進展

2020-12-23 騰訊網

氨基葡萄糖（glucosamine，氨糖）是一種重要的功能性單糖，在食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，氨糖的需求量持續上升。傳統生產氨糖的方法中，甲殼素水解法環境汙染嚴重，易導致過敏反應；發酵法由於氨糖抑制菌株生長導致發酵產物為乙醯氨糖，需進一步酸解或酶解獲得氨糖。因此，亟須開發綠色、高效、一步法氨糖生產新方式。

近日，中國科學院天津工業生物技術研究所體外合成生物學中心研究員遊淳帶領的研究團隊，開發出利用體外多酶體系生產氨糖的新型生物製造平臺。該多酶催化路徑通過5個核心酶的級聯催化將澱粉和無機氨一步法轉化為氨糖，利用路徑設計、酶元件挖掘、計算模擬、反應條件優化等方法，提高了氨糖的產率和底物轉化率。在10g/L澱粉的低底物濃度下，催化生成7.2g/L氨糖，底物摩爾轉化率達到69.1%；在50g/L澱粉的高底物濃度情況下，催化生成23.7g/L氨糖，底物摩爾轉化率47.7%。該研究創製出一種產品產率高、環境友好、體系易於放大的新型氨糖生物轉化平臺，有利於促進氨糖及其相關產業的技術升級和規模擴大。

相關研究成果發表在ACS Catalysis上。天津工業生物所副研究員孟冬冬為論文第一作者，遊淳為論文通訊作者。研究工作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。

催化澱粉和無機氨轉化為氨糖的體外多酶體系

來源：中國科學院天津工業生物技術研究所

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