Недавно на обложке всемирно известного академического журнала Angewandte Chemie International Edition был опубликован последний научно-исследовательский прогресс в области использования возобновляемых ресурсов в Школе науки и технологии Университета Шанхая в Цзяотуне, профессор Сюй Пинг из Национальной ключевой лаборатории микробного обмена веществ. Температурно-направленный биокатализ для устойчивого производства ароматических альдегидов или спиртов ». Тао Фэй, ассоциированный исследователь для соавтора, постдокторский Ni Jun и мастер-студент Гао Вэй в качестве первых авторов.
Лигнин является вторым наиболее распространенным ресурсом биомассы на Земле, и он также является единственным возобновляемым ароматическим соединением. Биополимерный полимер представляет собой новый вид материала для защиты окружающей среды по сравнению с традиционными химическими материалами. Он является центром развития современной биодобывающей промышленности. Это также направление горячей промышленности для глобального роста зеленой экономики. Добавление ароматических соединений (ароматических альдегидов / спиртовых мономеров) к основному полимерному основному основанию может повысить твердость, гидрофобность и огнестойкость полимера, таким образом, используя сырьевую древесину. Подготовка таких материалов по основным ресурсам привлекла внимание ученых из всех стран. Разнообразие и количество алкогольдегидрогеназ в микробных клетках могут вызывать многочисленные побочные реакции, влияя на эффективность каталитического превращения ароматических соединений и тем самым влияя на популяризацию и использование этого метода. Идентификация и выбивание многих эндогенных алкогольдегидрогеназ в клетках-хозяевах является огромной проблемой. Поэтому существует острая необходимость в разработке нового метода для устранения активности эндогенной алкогольной дегидрогеназы хозяина и накопления ароматических альдегидов.
Команда творчески ввела ген ароматической альдегидсинтазы термофильной бактерии в хозяин средней температуры и сконструировала каталитическую систему с цельной цепью с направленной температурой. При низких температурах каталитическая система является общей как для экзогенных, так и для эндогенных дегидрогеназ алкоголя. Под действием возобновляемых ресурсов феруловая кислота может быть превращена в ваниллиловый спирт. С повышением температуры активность эндогенного алкогольдегидрогеназы мезофильного хозяина ингибируется, в то время как функция ферментов, полученных из термофильных бактерий, сохраняется, а феруловая кислота сохраняется. Эффективное превращение в соответствующий ароматический альдегидный ванилин.Впоследствии, исходя из той же стратегии, в качестве субстратов использовались различные производные коричной кислоты для синтеза соответствующего ароматического альдегида / ароматического спирта. Эта новая стратегия позволяет избежать эндогенных спиртов на хозяине. В громоздком процессе дегидратазы, прямое использование температуры контролирует синтез ароматических альдегидов / ароматических спиртов, значительно упрощает процесс производства и может быть распространено на синтез многих других альдегидов и соединений на основе альдегидов. Имеет важное практическое значение и ценность промышленного применения.
Научно-исследовательская работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (21777098, 31570101), Шанхайским планом обучения молодежи и технологиям талантов (17YF1410300) и Планом талантов Шанхая Пуджян (15PJD019).
