近日，華東理工大學(xué)生物反應(yīng)器工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授鄭高偉課題組構(gòu)建了非天然乳酸的生物合成新途徑，相關(guān)研究成果發(fā)表于《美國(guó)化學(xué)會(huì)催化》。

C₁（一碳化合物）原料的生物轉(zhuǎn)化與利用對(duì)構(gòu)建可持續(xù)的碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)來說至關(guān)重要。近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者以C₁化合物為原料，實(shí)現(xiàn)了系列化合物的生物合成，如利用CO₂合成淀粉、丙氨酸、甘氨酸和丙酮等。其中，乳酸是一種重要的平臺(tái)化合物，在醫(yī)藥、化妝品和食品等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

研究團(tuán)隊(duì)利用不同的酶元件，基于模塊化的體外多酶催化思路，建立了從甲醇到D-、L-及外消旋乳酸的三條酶催化合成途徑，實(shí)現(xiàn)了乳酸的非天然生物合成。針對(duì)途徑中的關(guān)鍵酶（如甲醇氧化活性的醇氧化酶GtrAOX），研究人員通過定向進(jìn)化策略提升其催化性能，并進(jìn)一步優(yōu)化單元酶催化模塊和多酶系統(tǒng)，將乳酸產(chǎn)物濃度提高到2.2—2.8 g/L，最大合成速率達(dá)到9.6—15.6 g/L/d，乳酸光學(xué)純度達(dá)到99%。

 甲醇合成乳酸多酶催化路線的構(gòu)建 圖片來源于《美國(guó)化學(xué)會(huì)催化》

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1021/acscatal.3c05489

作者：江慶齡

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