💡这项突破是什么?
中国科学院青岛生物能源与过程研究所（以下简称“青岛能源所”）微生物制造工程中心在糖苷类化合物生物制造领域取得重要进展，成功开发了甘油葡糖苷高位点选择性生物酶法绿色高效制备技术。甘油葡糖苷（αGG）是一种天然糖苷化合物，具有保湿、抗炎、抗氧化等多种生物活性，广泛应用于高端化妆品、健康养护品和食品等领域。然而，传统化学合成方法存在选择性低、步骤繁琐、环境污染等问题，生物酶法合成则面临区域选择性调控难、水解副反应多、产物分离纯化效率低等挑战。
针对上述瓶颈，青岛能源所微生物制造工程中心吕雪峰研究员团队从微生物基因组中挖掘获得一种新型蔗糖磷酸化酶（SPase），并对其进行了理性设计与改造：其转糖基活性达9.33 U/mg，甘油2-OH位区域选择性高达96.2%，热稳定性良好且水解副反应可控；基于该酶元件，中心首创“无缓冲、无盐”全细胞催化体系，配合蔗糖补料策略，一步催化αGG产量达444 g/L，创当前单步蔗糖磷酸化酶催化的国际最高水平；进一步开发微滤-模拟移动床（MF-SMB）绿色集成纯化工艺，全程以纯水为流动相，摒弃有机溶剂或离子溶液，在百公斤级中试规模下，实现2-αGG的绿色高效分离纯化，纯度94.3%、回收率91.3%，显著超越传统乙醇梯度纯化工艺仅60%的回收率。
该成果构建了高效、绿色、可规模化的2-αGG生物制造平台，简化生产工艺流程、降低工艺成本，为糖苷类高值化合物的工业生物合成提供了创新范式，将有力推动高端化妆品、健康养护品和食品等产业的技术升级。目前，该项技术成果已实现千万元级转化，由青岛中科蓝智生物科技有限公司承接开展产业化应用示范。相关研究成果已在国际权威期刊Bioresource Technology正式发表，梁雅静副研究员为论文的第一作者，吕雪峰研究员和徐卉芳正高级工程师为共同通讯作者。该研究获得青岛市科技示范工程项目和山东省泰山计划项目的支持。（文/图 梁雅静 徐卉芳）
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.biortech.2025.133832
Yajing Liang, Weihe Liu, Chen Cheng, Xiang Liu, Zhongqi Liu, Huaizhi Wu, Huifang Xu*, Xuefeng Lu*. High-Yield production and Kilogram-Scale preparation of 2-O-α-D-Glyceroglycoside through Whole-Cell catalysis using a novel sucrose phosphorylase. Bioresource Technology.2026. 443: 133832
