近日,蚕研所/生物技术学院王俊教授团队在葡萄糖氧化酶分子改造领域取得重要进展。相关研究成果以“Engineering a Robust Glucose Oxidase for Juice Preservation: Enhanced Catalytic Performance Drives Browning Inhibition and Shelf Life Extension”为题,发表于美国化学会ACS出版社旗下期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》(中科院一区,IF:6.7)。

葡萄糖氧化酶(GOX)因其独特的氧清除和抑菌特性,在食品保鲜领域潜力巨大,但天然酶在加工条件下的稳定性与催化效率不足严重制约了其工业应用。针对这一瓶颈,研究团队以来源于Aspergillus luchuensis的葡萄糖氧化酶(AlGoxA)为母本,通过多组合进化策略,成功筛选并获得了一个组合突变体M1(A179V/T302L)。该突变体展现出卓越的性能提升:催化效率较野生型提高了10.8倍,60℃下的热稳定性提高11.2倍且表现出更优异的酸耐受性。在苹果汁保鲜应用验证中,M1展现出全面而卓越的保鲜效果,多酚氧化酶(PPO)抑制率达到87.1%,维生素C保留率提升37.9%,并表现出对黑曲霉和黄曲霉等常见果汁腐败真菌的直接抑制活性。与此同时,与该成果相关的发明专利“一种耐酸及耐热性能提升的葡萄糖氧化酶突变体及其构建方法与应用”也于近期获得国家授权(专利号:ZL202411693990.1),标志着该团队在葡萄糖氧化酶分子改造领域建立了从基础研究到知识产权保护的完整链条。该研究为开发高效、安全的天然食品保鲜剂提供了全新的酶工程解决方案,对推动果汁加工行业绿色转型升级具有重要意义。

硕士研究生彭映芝为论文第一作者,游帅副教授和王俊教授为通讯作者,江苏科技大学生物技术学院为第一完成单位。研究获得了国家自然科学基金面上项目(22278196)、江苏省自然科学基金面上项目(BK20241862)和江苏科技大学“深蓝杰出人才”等项目的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.jafc.6c03763.
