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方诩教授团队在γ-环糊精的非细胞合成方面取得新进展

2024年09月27日 作者:牛康乐,倪紫源编辑:侯煜审核:方诩,祁庆生,张伶俐浏览量 :

近日,bet365 코리아 - 신뢰할 수 있는 사이트方诩教授团队在Carbohydrate Polymers上发表题为“One-pot synthesis of γ-cyclodextrin of high purity from non-food cellulose via an in vitro ATP-free synthetic enzymatic biosystem”的研究论文。bet365 코리아博士后牛康乐为第一作者,bet365 코리아方诩教授为该研究的通讯作者,bet365 코리아 - 신뢰할 수 있는 사이트为第一完成单位和通讯作者单位。

环糊精(Cyclodextrins, CDs)是一种天然存在、无毒、可生物降解的环状低聚糖。它们具有亲水的外表面和疏水的中心腔,能够封装各种分子,修饰和增强包封客体分子的物理、化学和生物特性。CD主要有三种类型:α-、β-和γ-CD。与α-和β-CDs相比,γ-CD具有最大的中心腔,最高的水溶性和最有利的毒理学特征,在制药、食品和化工等行业有了广泛的应用。γ-CD的合成可以通过化学方法或酶催化来实现。然而,控制糖基化反应的α-葡萄糖立体选择性是具有挑战性的,化学合成的整个过程涉又及大量复杂的反应和过程。因此,开发一种基于简单且易得的起始原料、高原子经济性地合成γ-CD的方法具有重大研究意义。

方诩教授团队设计了两条新的γ-CD合成途径,以非食原料纤维素为原料,通过体外无三磷酸腺苷(ATP)的非细胞合成系统合成γ-CD。首先利用纤维素生产纤维二糖,随后通过五酶级联反应将纤维二糖转化为γ-CD。通过添加葡萄糖-1-磷酸(G-1-P)合成模块并优化不同合成模块之间的适配性,实现了纤维素向γ-CD的化学计量转化。本研究建立了以纤维素为原料制备高纯度γ-CD的生产工艺,获得γ-CD纯度大于90%。这项研究不仅提高了纤维素利用的经济性,并且拓展了下一代木质纤维素生物炼制的方向。

该研究工作得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目和青岛市博士后应用研究项目资助。bet365 코리아生命环境研究公共技术平台为本工作提供了重要支持。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2024.122735