你是否注意过，很多饮料的配料表中都有果葡糖浆的身影，而且排名还很靠前？没错，在我们日常食用的糖类中，除了蔗糖，果葡糖浆也扮演着重要的角色。

果葡糖浆，是由植物淀粉水解和异构化而制成的淀粉糖晶，是一种重要的甜味剂。它的组成主要是果糖和葡萄糖，故称为“果葡糖浆”,实际上就是由各种淀粉（主要是玉米淀粉）为原料制成的工业糖。

淀粉如何“变”成糖？

那么，怎样把粮食里的淀粉变成果葡糖浆呢？这就需要用到淀粉加工用酶制剂。作为食品工业用量最大的酶制剂，淀粉加工用酶在淀粉高效利用中起着关键作用，它可以把长长的淀粉分子拆成小分子的单糖或二糖。

江南大学生物工程学院吴敬教授团队在工业酶领域深耕多年，采用新科技手段，不断发现并获得高性能淀粉加工用酶的编码基因，建立工业酶高效表达系统，致力于解决我国淀粉加工工业对高性能、低成本酶制剂的需求问题。吴敬教授牵头完成的《淀粉加工关键酶制剂的创制及工业化应用技术》成果荣获2019年度国家技术发明奖二等奖。

科技攻坚 破解难题

工业淀粉酶大多来源于微生物，但在浩如烟海的微生物资源库中，寻找那个最适合工业生产的酶，无异于大海捞针。吴敬教授团队通过将生物信息资源以及高通量筛选技术相结合，发明了智能化精算与区域化重构相结合的快捷精准的酶基因挖掘和功能优化新技术，可以快速精准地找到功能强大的淀粉酶基因。同时，阐释了淀粉加工用酶催化反应的识别规律,分析酶的序列、结构以及催化机理之间的内在联系，可以更好地发挥这些酶制剂的淀粉加工功能，提升其加工淀粉的效率。

好的产品是一方面，好的生产环节也十分关键。针对工程菌产酶的特性，吴敬团队深入研究了酶跨膜分泌途径限速步骤、膜透性与分泌相关性。团队不仅发明了快速合成与高效转运相协调的酶发酵新技术，还通过对枯草芽孢杆菌进行改造，构建了新型高效蛋白合成表达系统，显著提升了淀粉工业酶制剂的生产效率。除此之外，他们还通过控制合成强度，强化跨膜转运，协调高效合成与快速分泌，实现酶的高效胞外表达，最终实现了普鲁兰酶等12种淀粉加工关键酶的工业化大规模生产。这项成果对我国食品工业的可持续发展具有重要意义。

文：四川大学博士牛明泽

审稿：汤波 中关村国科现代农业科技创新研究院 研究馆员

中国科协科普部

新华网

联合出品

来源: 科普中国-重大科技成果解读

内容资源由项目单位提供