近日，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所微生物与酶工程科技创新团队开发出一种系统性优化电子传递路径的策略，成功突破畜禽关键营养素骨化二醇高效生物合成的关键技术瓶颈。相关研究成果发表在《先进科学》（Advanced Science）上。
优化电子传递路径促进骨化二醇高效合成。中国农科院供图
骨化二醇是维生素D3在体内的主要活性代谢物，在畜牧养殖中可有效预防畜禽佝偻病、骨质疏松症。然而，其高效、绿色生物合成面临酶催化效率低、能量损耗大等难题。
科研团队通过优化酶的构象、疏通反应通道并精准引导底物，构建了一株五重突变体。该突变体的催化效率较原始酶提高8.2倍，反应偶联效率达56%。在半制备规模的生物转化中，利用大肠杆菌全细胞催化剂，骨化二醇24小时内产量达3.2克/升，转化率达82%。
该研究对促进畜禽养殖中关键营养素的高效合成、提升动物健康水平具有重要意义，为酶工程与合成生物学在畜牧领域的深度融合提供了新范本。
该研究得到国家自然科学基金、中国农业科学院重大任务等项目支持。
相关论文信息：https://doi.org/10.1002/advs.74982
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