近日, 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所油料品質(zhì)與加工利用創(chuàng)新團隊利用固體酸和全細胞級聯(lián)催化實現(xiàn)廢棄玉米芯高效合成生物基糠醇,為農(nóng)業(yè)廢棄物資源高效轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品提供了新途徑。相關(guān)研究成果發(fā)表在《綠色化學(xué)(Green Chemistry)》上。
糠醇具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗病毒、延長食品貨架期、改善口感等多種生物活性功能,在食品、醫(yī)藥、日化等領(lǐng)域用途廣泛。與傳統(tǒng)的高溫高壓化學(xué)合成相比,從豐富的生物質(zhì)中制取生物基糠醇備受關(guān)注。
對此,科研團隊創(chuàng)制了新型固體酸催化劑,聯(lián)用微波輔助水解玉米芯,可高效制備中間產(chǎn)物糠醛,解決了傳統(tǒng)液體酸催化劑腐蝕性強、無法回收、廢水排放等難題;同時利用基因重組方法,構(gòu)建了含有還原酶和甲酸脫氫酶的重組大腸桿菌全細胞催化劑;聯(lián)用磁性海藻酸鈉水凝膠固定化技術(shù),攻克了全細胞催化活性不高、穩(wěn)定性差和難以循環(huán)使用等問題,實現(xiàn)了糠醛到糠醇的高效生物轉(zhuǎn)化。上述技術(shù)通過化學(xué)和全細胞催化串聯(lián),創(chuàng)建了從農(nóng)業(yè)廢棄物-玉米芯高效合成糠醇的新方法,糠醇產(chǎn)率為0.54 克/克木聚糖,在食品、醫(yī)藥、日化等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。
該研究得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、國家高層次人才特支計劃及中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程等項目的支持。(通訊員 張惠雯)
原文鏈接:
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/gc/d3gc01764h