中国科学院天津工业生物技术研究所研究员游淳带领的体外合成生物学中心研究团队,设计了将廉价底物淀粉转化为多种功能性二糖的体外多酶催化体系。在该体系中,α-葡聚糖磷酸化酶(α-glucan phosphorylase, αGP)和α-葡萄糖苷酶(α-glucosidase, αG)两种酶并行工作,将淀粉分别转化为葡萄糖1-磷酸和葡萄糖,随后葡萄糖1-磷酸和葡萄糖经不同的二糖磷酸化酶(disaccharide phosphorylase, DSP)催化合成各种功能性二糖。该研究利用动力学数学模型对体外多酶催化体系的反应进程进行学习并预测最佳反应条件,以淀粉为单一底物制备出昆布二糖、纤维二糖、海藻糖、槐糖等功能性二糖,产率均在80%以上。该研究中的功能性二糖的生产方式改变了现有二糖的传统生产模式,具有较大的工业应用潜力。
相关研究成果发表在Journal of Agricultural and Food Chemistry上,天津工业生物所博士研究生孙尚尚为论文第一作者。研究工作得到中科院重点部署项目、国家自然科学基金、天津市合成生物技术创新能力提升行动的支持。