酶固定催化工艺开发

保障安全、营养和可持续的食品供给是国之根本,
也对未来食品供给方式和功能提出了新的要求。

Bota Bio利用合成生物学技术,创建适用于食品工业的生物合成或者生物催化等生产途径,将可再生原料转化为已有的和新型的重要食品组分和功能性食品添加剂。

挑战

生物法生产新型代糖,作为一种绿色环保的生产方法,在产物收率、产物纯度及性能方面优于化学合成方法。生物生产面临提高产能、降低成本两大挑战,一是找到具有高活力高转化率的酶,二是开发一种能够提高酶的重复利用率的生产工艺。

解决方案

我们设计了一种连续流式的固定化酶的催化反应模型,开发了连续多个并联的催化系统,实现底物的持续进入、固定化酶的催化反应、产物的持续分离的有序进程。
我们优化固定化树脂的选择、固定化柱床的体积、流速等参数,在维持转化率不降的同时提高固定化酶的可重复利用次数。同时我们利用Bota-bio的酶工程平台,对目标酶进行了迭代进化,提高了酶的活力和稳定性,为酶固定化工艺提供更合适的酶。

结果和影响

经过酶的进化和固定化酶催化工艺的优化,
我们的固定化酶能在连续50天内维持转化率不降,

90%

相比于分批操作模式,我们的酶成本下降了90%。为该新型代糖的工业化生产提供了极具竞争力的落地方案。