纤维素合成淀粉技术
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【科技日报】纤维素全碳素合成淀粉转化率提升至93.3%
科技日报· 2025-11-24 02:56
核心观点 - 中国科学院天津工业生物技术研究所的研究团队在纤维素制淀粉技术上取得重大突破 通过重构合成路径与优化酶元件 将理论淀粉得率从50%提升至100% 并将真实转化率提升至93.3% 为工业化应用奠定了基础 [1] - 该技术产出高纯度、结构均一的直链淀粉 在食品、医药和材料领域具有独特应用潜力 目前已成功应用于手性药物分离 [2] 技术突破与优化 - 研究团队重构了能量循环新路径 创新设计了葡萄糖回收与活化再利用机制 将理论淀粉得率从50%提升至100% 从根本上解决了碳损耗问题 [1] - 团队从特殊环境中挖掘筛选出一系列具有优异热稳定性的新型酶元件 将整体反应温度提升至50°C 显著增强了酶活性与反应速率 并大幅降低了单位产出的酶用量 [1] - 通过对反应体系中各因素的协同优化 最终将纤维素到淀粉的真实转化率提升至93.3% [1] 产品特性与应用潜力 - 该技术产出的淀粉为纯直链淀粉 其聚合度高度可控 分子量分布(分散度)极窄 结构均一性优于天然提取的淀粉 [2] - 产品在食品、医药和材料领域展现出独特应用潜力 目前已成功应用于手性分离填料 高效分离沙利度胺等手性药物分子 突破了手性填料领域的技术瓶颈 [2]
纤维素全碳素合成淀粉转化率提升至93.3%
科技日报· 2025-11-24 00:37
技术突破核心 - 中国科学院天津工业生物技术研究所团队在纤维素制淀粉领域取得重要进展 通过对合成技术路径进行重构 实现了纤维素全碳素利用合成淀粉[1] - 研究团队重构了能量循环新路径 通过创新设计葡萄糖回收与活化再利用机制 成功将理论淀粉得率从50%提升至100% 从根本上解决了碳损耗问题[1] - 团队对酶元件稳定性进行了革新 筛选出一系列具有优异热稳定性的新型酶元件 将整体反应温度提升至50℃ 显著增强了酶活性与反应速率 并大幅降低了单位产出的酶用量[1] - 团队优化了系统集成 通过对反应体系中各因素的协同优化 最终将纤维素到淀粉的真实转化率提升至93.3%[1] 技术性能与优势 - 此项技术产出的淀粉为纯直链淀粉 聚合度高度可控 分子量分布(分散度)极窄 结构均一性优于天然提取的淀粉[2] - 该技术已成功应用于手性分离填料 高效分离沙利度胺等手性药物分子 突破了手性填料领域的技术瓶颈[2] 技术发展背景 - 此前 通过“纤维素部分水解—纤维二糖磷解—葡萄糖聚合淀粉”的多酶级联策略 体外生物转化技术已能实现纤维素向淀粉的部分转化[1] - 但受限于原有合成路线 理论产率只有50% 且需依赖微生物发酵辅助 实际产率更低 难以满足工业化需求[1]