你是否注意過，很多飲料的配料表中都有果葡糖漿的身影，而且排名還很靠前？沒錯，在我們日常食用的糖類中，除了蔗糖，果葡糖漿也扮演著重要的角色。

果葡糖漿，是由植物淀粉水解和異構化而制成的淀粉糖晶，是一種重要的甜味劑。它的組成主要是果糖和葡萄糖，故稱為“果葡糖漿”,實際上就是由各種淀粉（主要是玉米淀粉）為原料制成的工業糖。

淀粉如何“變”成糖？

那么，怎樣把糧食里的淀粉變成果葡糖漿呢？這就需要用到淀粉加工用酶制劑。作為食品工業用量最大的酶制劑，淀粉加工用酶在淀粉高效利用中起著關鍵作用，它可以把長長的淀粉分子拆成小分子的單糖或二糖。

江南大學生物工程學院吳敬教授團隊在工業酶領域深耕多年，采用新科技手段，不斷發現并獲得高性能淀粉加工用酶的編碼基因，建立工業酶高效表達系統，致力于解決我國淀粉加工工業對高性能、低成本酶制劑的需求問題。吳敬教授牽頭完成的《淀粉加工關鍵酶制劑的創制及工業化應用技術》成果榮獲2019年度國家技術發明獎二等獎。

科技攻堅 破解難題

工業淀粉酶大多來源于微生物，但在浩如煙海的微生物資源庫中，尋找那個最適合工業生產的酶，無異于大海撈針。吳敬教授團隊通過將生物信息資源以及高通量篩選技術相結合，發明了智能化精算與區域化重構相結合的快捷精準的酶基因挖掘和功能優化新技術，可以快速精準地找到功能強大的淀粉酶基因。同時，闡釋了淀粉加工用酶催化反應的識別規律,分析酶的序列、結構以及催化機理之間的內在聯系，可以更好地發揮這些酶制劑的淀粉加工功能，提升其加工淀粉的效率。

好的產品是一方面，好的生產環節也十分關鍵。針對工程菌產酶的特性，吳敬團隊深入研究了酶跨膜分泌途徑限速步驟、膜透性與分泌相關性。團隊不僅發明了快速合成與高效轉運相協調的酶發酵新技術，還通過對枯草芽孢桿菌進行改造，構建了新型高效蛋白合成表達系統，顯著提升了淀粉工業酶制劑的生產效率。除此之外，他們還通過控制合成強度，強化跨膜轉運，協調高效合成與快速分泌，實現酶的高效胞外表達，最終實現了普魯蘭酶等12種淀粉加工關鍵酶的工業化大規模生產。這項成果對我國食品工業的可持續發展具有重要意義。

文：四川大學博士牛明澤

審稿：湯波 中關村國科現代農業科技創新研究院 研究館員

中國科協科普部

新華網

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來源: 科普中國-重大科技成果解讀

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