我校博士生在Metabolic Engineering上在线发表学术论文

木糖转化为肌醇的人工途径

　　本网讯（通讯员 赵全志）近日，生物工程领域著名期刊《代谢工程》（Metabolic Engineering）（影响因子7.674）以研究长文的形式在线发表了我校河南粮食作物协同创新中心博士生程琨的论文《通过体外代谢工程将木糖转化为高附加值保健品的研究》(Upgrade of wood sugar D-xylose to a value-added nutraceutical by in vitro metabolic engineering)。该研究成果由我校陈红歌教授课题组与中科院天津工业生物技术研究所合作完成。
　　木糖是半纤维素的主要成分，占作物秸秆干重的20-30%，其有效利用直接关系到秸秆生物炼制是否具有经济可行性。肌醇即环己六醇，是B族维生素的一员（VB8），在生物医药、农业生产中具有广泛应用价值。本研究精心设计了一条不需要辅酶NAD(P)参与的来自不同嗜热微生物的11个酶组成的体外代谢途径，可以有效地将五碳的木糖转化为六碳的肌醇，该催化途径涉及木糖磷酸化、碳-碳重排、碳-碳键环化和去磷酸化（如图）。通过对温度、缓冲体系、关键酶配比等一系列过程的优化，最终在70℃下将20mM木糖转化为16.1mM肌醇，肌醇产率达到理论值的96.6%。本研究建立的由木糖到高附加值医药产品肌醇的体外转化途径为作物秸杆高效利用提供了新的可能，因而可以通过共生产增值医药品肌醇的方案，大大地提高秸秆生物炼制的经济效益。