近日，華東理工大學生物反應器工程國家重點實驗室教授鄭高偉課題組構建了非天然乳酸的生物合成新途徑，相關研究成果發表于《美國化學會催化》。
C1（一碳化合物）原料的生物轉化與利用對構建可持續的碳循環經濟來說至關重要。近年來，國內外學者以C1化合物為原料，實現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化合物，在醫藥、化妝品和食品等領域有廣泛應用。
研究團隊利用不同的酶元件，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，實現了乳酸的非天然生物合成。針對途徑中的關鍵酶（如甲醇氧化活性的醇氧化酶GtrAOX），研究人員通過定向進化策略提升其催化性能，并進一步優化單元酶催化模塊和多酶系統，將乳酸產物濃度提高到2.2—2.8 g/L，最大合成速率達到9.6—15.6 g/L/d，乳酸光學純度達到99%。
甲醇合成乳酸多酶催化路線的構建 圖片來源于《美國化學會催化》
相關論文信息：https://doi.org/10.1021/acscatal.3c05489
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