第十八届上海国际淀粉及淀粉衍生物展览会

–用木质纤维素生产淀粉有望缓解粮食危机
全球每年会产生约2000亿吨木质纤维素，由于每吨木质纤维素含有约40%的纤维素，因此每年约有800亿吨的纤维素产生。
“人类可以消化α-1，4-糖苷键连接而成的葡聚糖，即淀粉，但由于人体缺乏纤维素水解酶，因此无法从木质纤维素中消化由β-1，4-糖苷键连接而成的葡聚糖如纤维素。如果能将β-1，4-糖苷键连接组成的葡聚糖通过酶促反应转化为α-1，4-糖苷键连接组成的葡聚糖，即利用非食品生物质生产淀粉有望缓解粮食危机，对于人类来说将是一个重大利好。”论文通讯作者之一、中国科学院天津工业生物技术研究所研究员马延和说。

–开发体外多酶分子体系提高人造粮食生产效率
该研究利用包含纤维素降解酶和淀粉合成酶的体外多酶分子体系，与酿酒酵母进行生物转化，可以把玉米秸秆中的纤维素高效酶水解合成人造淀粉，同时在有氧条件下低成本发酵生产微生物蛋白。
“在这项研究中，我们首次创建了低成本的从商业化纤维素酶中去除β-葡萄糖苷酶的高效纤维素降解及纤维二糖生成技术，有效地从纤维素酶混合物中去除了β-葡萄糖苷酶，使用纤维素—酶—酵母复合物减轻了纤维素水解产物的反馈抑制，提高纤维素酶水解能力。”论文通讯作者之一、中国农业科学院生物技术研究所研究员张伟说。
论文通讯作者之一、中国科学院天津工业生物技术研究所研究员张以恒说：“传统生物制造需依赖活的生物体如微生物、植物和动物等，但大量能量和糖资源却用于与生物制造无关的生物自我繁殖、复制以及生命维持，制约了制造效率的提升。体外多酶分子体系是一种合成生物学新工具，完全避免了上述不必要的浪费，极大地提高了能源利用率，就如农业生产中的机械代替耕牛，使得人造粮食的高生产效率成为可能。”
“该研究重要的技术突破之一是低成本制备胞内重组酶，团队改造了重组酶表达菌株，使用廉价无机氮源和葡萄糖培养基，以超高密度进行微生物培养，将关键重组酶生产成本降低到接近最低理论值，实现每公斤重组酶(干重)生产成本仅250元，相对于实验室摇瓶发酵和常规酶纯化技术，降低酶成本100万倍左右；突破之二是在利用现有低成本纤维素酶的基础上，采用新技术去除β-葡萄糖苷酶后即可高效、稳定可控地水解纤维素，其成本相较昂贵的纯化纤维素酶降低近100万倍。”张以恒说。