隨著食品質(zhì)量提高和科技進(jìn)步，熱量已不是制約我國人民營養(yǎng)健康的主要因素，相當(dāng)多的人還因熱量攝入過剩導(dǎo)致的各種疾病，因此人體的營養(yǎng)已轉(zhuǎn)向低熱量的功能性糖類。阿洛酮糖作為一種六碳稀少酮糖，熱量幾乎為零，又具有調(diào)節(jié)血糖等有益人體健康的特殊功能，被美國食品導(dǎo)航網(wǎng)評價為最具潛力的蔗糖替代品。目前，主要是利用酶固定轉(zhuǎn)化法制備，既對酶進(jìn)行克隆表達(dá)、分離精制，然后通過適當(dāng)?shù)妮d體固定進(jìn)行轉(zhuǎn)化。
中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所孫媛霞研究員帶領(lǐng)的功能糖與天然活性物質(zhì)實驗室與臺灣國立大學(xué)生物技術(shù)研究所Je-Ruei Liu研究組、天津工生所郭瑞庭研究組共同合作，將來源Clostridium cellulolyticum的D-阿洛酮糖 3-差向異構(gòu)酶（CCDPEase）與芝麻油體蛋白融合，并在E. coli中進(jìn)行不溶性蛋白異源表達(dá)，進(jìn)一步將該包涵體蛋白和甘油三酯、磷脂混合構(gòu)建了人工油體（Artificial Oil Bodies, AOBs）。在AOBs中Oleosin油脂蛋白親脂性部分鑲嵌在甘油三酯核區(qū)域，CCDPEase酶蛋白與兩親性分子構(gòu)成的AOBs臂融合，展示在AOBs表面，CCDPEase目標(biāo)酶蛋白分子在融合固定時，通過自然折疊發(fā)揮其生物轉(zhuǎn)化功能。
實驗結(jié)果表明，AOBs固定化CCDPEase的最適轉(zhuǎn)化條件是72°C、pH7.0；重復(fù)利用5次時，仍然保持50%酶活。因此，基于AOBs的酶固定化技術(shù)，可通過一步法有效的完成重組酶基因克隆表達(dá)、酶蛋白分子純化精制與固定化過程，在稀少糖轉(zhuǎn)化中將具有良好應(yīng)用前景。
該研究論文發(fā)表于J Agric. Food Chem 62, 6771–6776, 2014。
(A) CC-DPEase在人工油體中的固定化；(B) 固定化CC-DPEase的SDSPAGE分析；(C) 激光共聚焦顯微鏡分析固定化CC-DPEase
