IT之家11月23日消息，據(jù)中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所11月20日消息，該所體外合成生物學(xué)中心、低碳合成工程生物學(xué)全國重點實驗室張以恒研究員團(tuán)隊在纖維素制淀粉領(lǐng)域取得重大進(jìn)展。研究團(tuán)隊對合成技術(shù)路徑進(jìn)行重構(gòu)，實現(xiàn)了纖維素全碳素利用合成淀粉：

（1）能量循環(huán)新路徑：通過創(chuàng)新設(shè)計葡萄糖回收與活化再利用機(jī)制，成功把理論淀粉得率從50%提高到100%，從根源上解決了碳損耗問題。

（2）酶元件穩(wěn)定性革新：團(tuán)隊從特殊環(huán)境中系統(tǒng)挖掘并篩選出一系列熱穩(wěn)定性優(yōu)異的新型酶元件，將整體反應(yīng)溫度提升至50℃。這不僅顯著增強(qiáng)了酶活性與反應(yīng)速率，還大幅減少了單位產(chǎn)出的酶用量，為工業(yè)化放大奠定了堅實基礎(chǔ)。

（3）系統(tǒng)集成優(yōu)化：通過對反應(yīng)體系中各因素的協(xié)同優(yōu)化，最終使纖維素到淀粉的真實轉(zhuǎn)化率提升至93.3%。該技術(shù)產(chǎn)出的淀粉為純直鏈淀粉，其聚合度高度可控，分子量分布（分散度）極窄，結(jié)構(gòu)均一性優(yōu)于天然提取的淀粉，在食品、醫(yī)藥和材料領(lǐng)域展現(xiàn)出獨特應(yīng)用潛力。利用此技術(shù)合成的分子量可控的超純直鏈淀粉，成功應(yīng)用于手性分離填料，高效分離沙利度胺等手性藥物分子，實現(xiàn)手性填料國產(chǎn)替代。

▲ 纖維素到淀粉體外生物轉(zhuǎn)化（iC2S）示意圖

該研究工作獲得國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、天津市合成生物技術(shù)創(chuàng)新能力提升行動與合成生物學(xué)海河實驗室重大攻關(guān)項目的支持。相關(guān)研究成果近日發(fā)表在《國家科學(xué)評論》（National Science Review，NSR）。天津工生所博士后王婧婷為第一作者，張以恒研究員為通訊作者，合作企業(yè)參與開發(fā)手性藥物分離的新填料。

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