近日，我院宋安东教授团队在Carbohydrate Polymers期刊在线发表了题为“One-pot tailored synthesis of highly monodisperse β-1,3-glucan from sucrose driven by an in vitro self-assembled dual-enzyme system via spy chemistry”的研究论文，利用SpyCatcher/SpyTag生物正交点击化学技术构建了β-1,3-葡聚糖自组装双酶合成体系，实现了单分散性优异、聚合度可调β-1,3-葡聚糖的绿色、经济、高效合成。
β-1,3-葡聚糖具有显著的抗炎、抗肿瘤、抗糖尿病以及免疫调节等多种生物活性，在调节机体免疫功能、促进伤口愈合、改善代谢综合征等方面展现出广阔的应用前景。β-1,3-葡聚糖已成为医药、功能性食品、动物饲料添加剂以及高端化妆品等领域备受青睐的重要原料。然而，目前β-1,3-葡聚糖的制备仍依赖于天然提取，存在能耗高、污染大、产率低、成本高、产物结构不均一等缺陷，限制其广泛应用。
研究团队利用合成生物学理念，构建了由蔗糖磷酸化酶BaSP和β-1,3-葡聚糖磷酸化酶TaβGP组成的体外双酶体系，于3 h将93.1%的150 mM蔗糖转化为β-1,3-葡聚糖。进一步利用可基因编辑点击化学对SpyCatcher/SpyTag构建了体外自组装双酶体系，于6 h将97.4%的500 mM蔗糖转化为β-1,3-葡聚糖，β-1,3-葡聚糖的产率高达13.2 g/L/h。底物通道效应的量化分析表明，自组装双酶体系中68.5%的中间产物葡萄糖-1-磷酸直接由BaSP传递给TaβGP，远高于游离双酶体系中的3.9%，实现了β-1,3-葡聚糖的高效合成。通过调节葡萄糖引物浓度（1–150 mM），可精准制备31–13平均聚合度的优异单分散性β-1,3-葡聚糖。
该研究为β-1,3-葡聚糖的工业制备提供一种绿色、经济、高效的解决方案，同时为甘蔗糖蜜等制糖副产品的高值化利用奠定了基础。河南农业大学副教授毛国涛和2025届毕业研究生宋明分别为该论文第一、第二作者，宋安东教授和张宏森副教授为共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划（2022YFC3401700）和国家自然科学基金（31800050）的资助支持。宋安东教授团队长期从事农业废弃物资源的清洁、高效和高值转化相关工作，在木质纤维素的精准分离机制、预处理技术体系构建和工程应用推广等方面开展了系统的研究。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2025.123878
β-1,3-葡聚糖具有显著的抗炎、抗肿瘤、抗糖尿病以及免疫调节等多种生物活性，在调节机体免疫功能、促进伤口愈合、改善代谢综合征等方面展现出广阔的应用前景。β-1,3-葡聚糖已成为医药、功能性食品、动物饲料添加剂以及高端化妆品等领域备受青睐的重要原料。然而，目前β-1,3-葡聚糖的制备仍依赖于天然提取，存在能耗高、污染大、产率低、成本高、产物结构不均一等缺陷，限制其广泛应用。
研究团队利用合成生物学理念，构建了由蔗糖磷酸化酶BaSP和β-1,3-葡聚糖磷酸化酶TaβGP组成的体外双酶体系，于3 h将93.1%的150 mM蔗糖转化为β-1,3-葡聚糖。进一步利用可基因编辑点击化学对SpyCatcher/SpyTag构建了体外自组装双酶体系，于6 h将97.4%的500 mM蔗糖转化为β-1,3-葡聚糖，β-1,3-葡聚糖的产率高达13.2 g/L/h。底物通道效应的量化分析表明，自组装双酶体系中68.5%的中间产物葡萄糖-1-磷酸直接由BaSP传递给TaβGP，远高于游离双酶体系中的3.9%，实现了β-1,3-葡聚糖的高效合成。通过调节葡萄糖引物浓度（1–150 mM），可精准制备31–13平均聚合度的优异单分散性β-1,3-葡聚糖。
该研究为β-1,3-葡聚糖的工业制备提供一种绿色、经济、高效的解决方案，同时为甘蔗糖蜜等制糖副产品的高值化利用奠定了基础。河南农业大学副教授毛国涛和2025届毕业研究生宋明分别为该论文第一、第二作者，宋安东教授和张宏森副教授为共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划（2022YFC3401700）和国家自然科学基金（31800050）的资助支持。宋安东教授团队长期从事农业废弃物资源的清洁、高效和高值转化相关工作，在木质纤维素的精准分离机制、预处理技术体系构建和工程应用推广等方面开展了系统的研究。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2025.123878
编辑/毛国涛 审核/张会勇
