我国实现纤维素全碳素利用合成淀粉，真实转化率飙升至93.3%

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IT之家 11 月 23 日消息，据中国科学院天津工业生物技术研究所 11 月 20 日消息，该所体外合成生物学中心、低碳合成工程生物学全国重点实验室张以恒研究员团队在纤维素制淀粉领域取得重要进展，研究团队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）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。
• （2）酶元件稳定性革新：团队从特殊环境中系统挖掘并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℃。不仅显著增强了酶活性与反应速率，还大幅降低了单位产出的酶用量，为工业化放大奠定了坚实基础。
• （3）系统集成优化：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%。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，在食品、医药和材料领域展现出独特应用潜力。利用此技术合成的分子量可控的超纯直链淀粉，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，实现手性填料国产替代。

▲ 纤维素到淀粉体外生物转化（iC2S）示意图

该研究工作获得国家重点研发计划、国家自然科学基金、天津市合成生物技术创新能力提升行动与合成生物学海河实验室重大攻关项目的支持。相关研究成果近日发表在《国家科学评论》（National Science Review，NSR）。天津工生所博士后王婧婷为第一作者，张以恒研究员为通讯作者，合作企业参与开发手性药物分离的新填料。

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