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天津工业生物所在人工设计构建淀粉合成甘露寡糖研究方面取得新进展
  发布时间:2021-08-20    供稿部门:功能糖与天然活性物质研究组

  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、食品和饲料行业有着广泛的应用前景。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,亟需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。首先借助于研究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30 L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%;团队进一步以谷氨酸棒杆菌为出发菌,构建了甘露寡糖及其衍生物的合成途径,通过发酵获得了甘露二糖、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,本技术的合成效率提高了2.6倍;同时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,为其它功能寡糖的合成提供了新的可借鉴思路。 

  该研究得到国家重点研发计划项目支持,研究相关成果发表在期刊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,研究员孙媛霞与研究员游淳为并列通讯作者。 

   

“淀粉-甘露糖-甘露寡糖”转化合成甘露寡糖途径构建 

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