中國科學院天津工業生物技術研究所研究員游淳帶領的體外合成生物學中心研究團隊,設計了將廉價底物淀粉轉化為多種功能性二糖的體外多酶催化體系。在該體系中,α-葡聚糖磷酸化酶(α-glucan phosphorylase, αGP)和α-葡萄糖苷酶(α-glucosidase, αG)兩種酶并行工作,將淀粉分別轉化為葡萄糖1-磷酸和葡萄糖,隨后葡萄糖1-磷酸和葡萄糖經不同的二糖磷酸化酶(disaccharide phosphorylase, DSP)催化合成各種功能性二糖。該研究利用動力學數學模型對體外多酶催化體系的反應進程進行學習并預測最佳反應條件,以淀粉為單一底物制備出昆布二糖、纖維二糖、海藻糖、槐糖等功能性二糖,產率均在80%以上。該研究中的功能性二糖的生產方式改變了現有二糖的傳統生產模式,具有較大的工業應用潛力。
相關研究成果發表在Journal of Agricultural and Food Chemistry上,天津工業生物所博士研究生孫尚尚為論文第一作者。研究工作得到中科院重點部署項目、國家自然科學基金、天津市合成生物技術創新能力提升行動的支持。