纤维素全碳链法合成淀粉，转化率提高到93.3%

科技日报天津11月23日消息，记者了解到，中国科学院天津工业生物技术研究所日前在纤维素转化为淀粉的研究方面取得了新的突破。该所体外合成生物学中心及低碳合成工程生物学国家重点实验室张以恒研究员团队，成功实现纤维素碳素的高效利用合成淀粉。相关成果已在《科学评论》杂志发表。

此前，采用“纤维素部分水解—纤维二糖磷解—葡萄糖聚合”为主的多酶级联反应技术，虽然能够将纤维素部分转化为淀粉，但因合成路径限制，理论最大转化率仅为50%；同时，该技术还依赖微生物发酵，实际应用时转化率更低，无法满足工业行业的高效需求。

张以恒表示，团队创新性地搭建了新的能量循环体系，并开发出葡萄糖循环利用机制，实现了理论转化率从原有的50%提升到100%，彻底解决了碳利用率低的问题。在酶元件方面，团队还深入挖掘特殊环境下具备优异耐热性能的新型酶，显著提升了整体反应过程的温度至50℃。这不仅强化了酶活性和反应速率，还有效降低了单产酶用量，为规模化生产提供了技术保障。通过系统集成优化及各反应因子的协同调控，团队最终将纤维素到淀粉的实际转化率提高到了93.3%。

值得关注的是，此项最新技术获得的淀粉为高度结构可控的纯直链淀粉，分子聚合度易于调节，分散度较小，结构均匀度超越传统淀粉，具备食品、医药及新材料等领域的广泛应用价值。目前，该直链淀粉已用于手性分离填料的生产并对沙利度胺等手性活性药物的高效分离有良好表现，打破了相关领域的技术瓶颈。