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“兩步并一步” 新研究讓維生素合成更高效
2023年12月21日 10:01:44
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：5194
隨著“早C晚A”的護理理念在互聯網上傳播開來，越來越多的人開始重視維生素的使用，甚至不少人因此深入的了解了不同營養素的作用，并出于美容養顏或是養生調理的目的，為自己規劃了具體的營養學方案。而這也一定程度上刺激了維生素C的產業發展，因為作為人體重要的微量元素，與其他很多維生素不同，維生素C人體無法自然合成。
【化工儀器網 行業百態】隨著“早C晚A”的護理理念在互聯網上傳播開來，越來越多的人開始重視維生素的使用，甚至不少人因此深入的了解了不同營養素的作用，并出于美容養顏或是養生調理的目的，為自己規劃了具體的營養學方案。而這也一定程度上刺激了維生素C的產業發展，因為作為人體重要的微量元素，與其他很多維生素不同，維生素C人體無法自然合成。
事實上，作為人類熟知的一種維生素，維生素C憑借其優秀的抗氧化能力、自由基清除能力，廣泛出現在各種食品、藥品、日用品中，而每年全球大約要消耗22萬噸的維生素。僅從這點就足以證明維生素C的產業多么龐大。事實上，如今維生素C的消耗量已經超過其它所有維生素類產品的總和，每年甚至還在以10%左右的速度持續增長。說它是維生素家族中的“國民偶像”也不過分。
但是與龐大的產業不同的是其復雜的合成工藝。
工業合成維生素C需要先合成2-酮基-L-古龍酸，合成2-酮基-L-古龍酸采用的是生物合成法，也就是業內常說的“三菌兩步法”。簡單的說就是通過在D山梨醇培養基中加入特定種類的發酵微生物，使其先轉化為L-山梨糖，然后在其中加入兩種其他的發酵微生物，讓其進一步轉化為2-酮基-L-古龍酸。并且加入的時間和發酵環境都需要嚴格控制，每次加入不同發酵微生物之前，都需要對發酵液進行高溫滅菌。復雜的流程，反復的消毒都會增加制備的成本與延長制備的時間。這也是為什么一直以來業界都在探索一種適用于工業生產的“一菌一步”維生素C制備方法。
而就在最近，江南大學未來食品科學中心團隊似乎在這方面得到了突破，他們通過十余年的刻苦攻關尋找到了“一菌一步”制備維生素的突破口。
相關研究報告中提到，該團隊“以氧化葡萄糖酸桿菌為底盤菌株，通過引入山梨酮脫氫酶與山梨糖脫氫酶，成功構建出可以直接利用山梨醇一步發酵合成2-酮基-L-古龍酸的工程菌株，在這種工藝下，每升山梨醇溶液在168小時內可以生產出61.8克2-酮基-L-古龍酸”。并且還解析了山梨醇發酵過程中的關鍵限速酶——山梨酮脫氫酶的催化機制，并提升了它的活性。簡單的說就是為發酵維生素C尋得了更快的加速催化媒介。
而根據負責人在其他采訪中提到的內容來看，目前，該團隊在62小時內，使5升的葡萄糖發酵罐內達到40%的葡萄糖轉化率，即實現30.6克/升的2-酮基-L-古龍酸產量。
如果該研究后續能夠持續突破，不但有利于優化目前的維生素C生產工藝，更可以全面的降低目前大部分涉及到維生素C使用商品的制造成本，對于經濟、科研、生物醫藥的發展，都有促進意義。
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