近日,杭医人在《Frontiers in Bioengineering and Biotechnology》上发表了论文。《Frontiers in Bioengineering and Biotechnology》是国际权威杂志,位列中科院分区、JCR分区Ⅱ区,影响因子5.890(2020年)。
论文题为Improved Release of Monosaccharides and Ferulic Acid Using Enzyme Blends From Aspergillus Niger and Eupenicillium Parvum,此研究以麸皮等农业副产物为原料,为生物转化糖类化合物提供了相关的理论依据和应用参考。
杭州医学院基础医学与法医学院法医专业2019级本科生刘正辉同学为论文第一作者,蒋侃侃老师为通讯作者。这是蒋侃侃老师指导刘正辉同学依托国家级大学生创新创业训练计划资助产出的第二篇高水平英文论文。
据介绍,当前,我国大量农业废弃物的产生对生态环境造成了巨大压力。我国每年小麦产量一亿多吨,小麦麸皮是小麦加工的主要副产品,大部分麦麸被用于饲料,未能高效利用其生物资源价值。“如能通过生物炼制的手段将麦麸中含有的纤维及生物活性物质阿魏酸合理开发利用,对实现农业副产物的有效增值,促进农业经济发展和生态环境改善具有现实意义。”该团队如是说。
该团队表示,为改变麦麸的化学和微观结构性质,并增强其对后续酶水解的效果,预处理加工是首要的。该团队根据前期预实验发现,利用H2SO4、H3PO4或其它酸进行麦麸的预处理,虽然糖的回收率较为理想,但所使用的酸会导致部分单糖分子的降解。相比之下,基于水热自水解的预处理方法简单且有效,也不会造成环境污染危害。“热水解后的残渣可通过使用黑曲霉和微细正青霉两种真菌固态发酵粗酶混合物的协同酶活性来促进单糖和阿魏酸的回收。”
经酶解之后,葡萄糖得率为84.98%、木糖得率为84.74%、阿拉伯糖得率为80.24%、阿魏酸得率为80.86%。这些结果表明,黑曲霉/微细正青霉两种真菌混合酶协同水解麦麸能够实现高得率的发酵糖和阿魏酸。
基于这些研究成果,刘正辉目前已经申请注册了农业科技有限公司,走上创新成果转化之路。
(蒋侃侃 韩一轩)