在ZIF-8涂层磁纳米颗粒上进行多酶级联联合动员,以实现高效的d-粉素合成
Chen Wang1,2,3, Xingfei Li1,2,3, Yuxiang Bai1,2
1The State Key Laboratory of Food Science and Resources, Jiangnan University, 1800 Lihu Road, Wuxi 214122, China.
Journal of agricultural and food chemistry
|September 10, 2025
概括
这项研究提出了一种使用NTA功能化的ZIF-8涂层磁纳米粒子 (NZMNPs) 进行高效的d-粉素合成的新型联合动员策略. 开发的方法增强了酶的稳定性和可重复使用性,显示了工业应用的前景.
科学领域:
- 生物催化剂是一种生物催化剂.
- 酶工程是什么? 酶工程是什么?
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 有效合成d-粉素对于其作为低热量甜味剂的应用至关重要.
- 酶固定是提高工业过程中酶稳定性和可重复使用性的关键策略.
- 开发强大的载体用于多酶联合动员仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 在NZMNP上开发一种多酶联合动员策略,以实现高效的d-allulose合成.
- 提高固定酶的稳定性和可重复使用性.
- 为了提高d-素合成级联的整体催化效率.
主要方法:
- 在NTA功能化的ZIF-8涂层磁性纳米粒子 (NZMNP) 上,对d-allulose 3-epimerase (DPE),l-rhamnulose kinase (RhaB) 和多酸盐激酶 (PPK) 的联合动员.
- 优化固定条件,包括酶与载体的比率和时间.
- 应用PROSS策略来提高RhaB的热稳定性.
主要成果:
- 实现了93.7%的固定效率和107.1%的活动保留.
- 固定DPE显示出增强的稳定性 (60%活动在55°C360分钟后) 和可重复使用性 (20个周期后65.2%活动).
- 协同移动的系统产生了78.4%的d-allulose转化,S44K突变改善了级联稳定性.
结论:
- NZMNP为多酶联合动员提供了一个强大而高效的平台.
- 开发的策略显著提高了d-氨酸合成的酶稳定性,可重复使用性和催化效率.
- 这种方法在工业生产d-粉中具有相当大的潜力.
