杜美妮,许 超,黄 金

(浙江工业大学 药学院,浙江 杭州 310014)

由于传统化学工业造成了环境严重污染以及人们对生物基化学品、生物能源和药物安全性需求的增加,化学工业已显现出从石油基到生物基的快速转变趋势。利用微生物细胞或酶的生物催化功能,进行大规模的物质加工与转化生产人类所需的化学品,已成为各国研究者研究与关注的焦点,其关键核心为生物催化技术[1]。在生物催化技术领域的化学品工业化生产过程中,微生物或酶往往需要在一些不利于生理状态的环境胁迫条件中进行高效的生物合成或转化,而这些环境条件往往成为生化反应顺利进行的限制性因素;同时,在进行筛选适应于反应的辅助底物及其最优条件时往往存在一定的盲目性,费时费力;而通过介质工程的手段对生物催化过程进行革新,近年来虽不断取得新进展,但由于溶媒存在的诸如生物相容性和利用度等问题,通常会降低整个生产过程的效率,增加生产成本[2-3]。因此,如何有效地对生物催化剂进行改造,提高它们在恶劣环境中的生产能力已成为生物催化技术应用亟待解决的关键问题。

1 介导双酮基还原的脱氢/还原酶

脱氢/还原酶在辅酶NAD(H)或NADP(H)的存在下进行羰基的立体选择性还原,因其具有高度的区域和立体选择性,常用于生物催化合成在化学、医药和精细化学品等领域有重要应用价值的手性化合物。与典型的脱氢/还原酶……