Conversión enzimática de alta eficiencia de celulosa a almidón mediante el fortalecimiento de la derivación de...

Área de la Ciencia:

• Biotecnología; Bioquímica; Química Sostenible

Sus antecedentes:

• La biosíntesis in vitro de almidón artificial a partir de celulosa ofrece una ruta sostenible para la valorización de residuos agrícolas y la seguridad alimentaria.; Las vías existentes de celulosa a almidón se limitan a un rendimiento teórico de amilosa del 50% debido a la utilización incompleta de las unidades de glucosa.

Objetivo del estudio:

• Ingenierizar una nueva vía de celulosa a almidón con un rendimiento teórico de amilosa del 100%.; Mejorar la utilización del subproducto de glucosa para aumentar la eficiencia de la biosíntesis de almidón.

Principales métodos:

• Se construyó una derivación de utilización de glucosa utilizando glucocinasa de polifosfato y fosfoglucomutasa (PGM).; Se desarrollaron tres tipos de complejos de bienzimas entre PGM y la α-glucano fosforilasa (PGP) de patata para superar las limitaciones termodinámicas.; Se optimizó el proceso de biotransformación de celulosa a almidón en un solo paso.

Principales resultados:

• El complejo de fusión PGP-PGM mejoró significativamente la derivación de utilización de glucosa.; Se logró un rendimiento de amilosa del 68,2% en la biotransformación en un solo paso, un aumento del 22,4% con respecto a las enzimas separadas.; La nueva vía (2.0) demostró un aumento de 2,3 veces en el rendimiento de amilosa en comparación con el método anterior.

Conclusiones:

• La derivación de utilización de glucosa fortalecida en la vía de celulosa a almidón 2.0 mejora sustancialmente la eficiencia de la producción de almidón.; Este avance mejora la viabilidad económica de la conversión de biomasa celulósica en almidón.; El estudio presenta un método más eficiente y sostenible para la producción artificial de almidón.