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天津工生所构建淀粉合成甘露寡糖
来源:天津工业生物技术研究所 发布时间:2020-08-24

   甘露寡糖在抗炎、调节肠道微生态,以及提高免疫力等方面具有重要的生物学功能,在医药、食品和饲料行业有广泛的应用前景。目前,甘露寡糖主要通过对魔芋多糖、酵母细胞壁多糖等原料进行水解制备,但使用该方法得到的甘露寡糖,寡糖聚合度与结构均无法控制。因此,亟须开发一种利用廉价的生物质原料高效生物合成甘露寡糖的方法,建立甘露寡糖及其衍生产品的创新技术路线。

  中国科学院天津工业生物技术研究所研究员孙媛霞带领的功能糖与天然活性物质研究团队,设计构建了一条“淀粉-甘露糖-甘露寡糖”生物转化合成的新技术路线。研究人员借助天津工生所所体外合成生物学中心建立的淀粉高效利用途径,实现淀粉到甘露糖的转化技术,在30L发酵罐进行转化合成甘露糖,其产量超过75g/L,转化率可达81%;科研团队进一步以谷氨酸棒杆菌为出发菌,构建甘露寡糖及其衍生物的合成途径,通过发酵获得甘露二糖、甘露三糖和甘露糖甘油酸三种高附加值化合物。比较葡萄糖为底物的合成路线,该技术的合成效率提高了2.6倍;通过控制发酵条件可实现较单一产品的合成。该研究以体外级联反应与体内合成技术相结合,为其他功能寡糖的合成提供了新的可借鉴的思路。

  相关研究成果发表在Metabolic Engineering上。天津工业生物所博士后田朝玉、副研究员杨建刚和助理研究员李运杰为论文共同第一作者,研究员孙媛霞、游淳为论文并列通讯作者。研究工作得到国家重点研发计划项目支持。

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  “淀粉-甘露糖-甘露寡糖”转化合成甘露寡糖途径构建

文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1096717620301075


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