基于酶级联反应工程化真菌丝氨酸醇糖基化衍生物：创新型紫外线过滤剂与抗氧化化合物的开发

推荐 本研究针对传统紫外线过滤剂（UV-filters）稳定性差、潜在毒性和环境污染等问题，开发了一种基于酶级联反应的MSer(OH)糖基化技术。研究人员利用α-转葡萄糖基酶GS-D Δ1，成功将MSer(OH)与蔗糖反应生成多种糖基化衍生物，其光稳定性和抗氧化能力媲美现有商业产品，同时具备生物相容性优势，有望成为新型环保防晒材料。

　　

论文解读
紫外线（UV）辐射导致的皮肤损伤和相关疾病是全球关注的健康问题。传统防晒成分如苯并三唑类化合物虽有效，但存在光不稳定性和内分泌干扰风险；无机防晒剂（如二氧化钛）则可能引发纳米颗粒残留问题。在此背景下，西班牙马拉加大学（University of Málaga）的研究团队以天然产物MSer(OH)为核心，通过酶催化技术实现其糖基化修饰，开发出兼具高效防护与环保特性的新型化合物。研究成果发表于《Bioresource Technology》。

该团队采用来自乳酸乳球菌（Ligilactobacillus animalis）DSM 20602的α-转葡萄糖基酶GS-D Δ1，首次实现了MSer(OH)的高效糖基化。实验表明，该酶可将96%的底物转化为含1-3个葡萄糖单元的衍生物，并通过级联反应构建出分子量超过10⁸ g/mol的葡聚糖链结构。表征显示，这些产物不仅保留了MSer(OH)原有的UV-B吸收能力（λ_max=310 nm），其光稳定性与抗氧化性能亦达到商业化抗氧化剂水平。

技术方法上，研究依托GH70家族糖苷水解酶的特异性催化特性，结合HPLC和蛋白质纯化技术筛选出二十余种酶变体。其中，GS-D Δ1凭借独特的α-(1→6)糖苷键合成能力成为核心催化剂。研究还验证了粗提物原料的适用性，证实该工艺对工业生产的兼容性。

研究结论揭示，MSer(OH)糖基化衍生物在化妆品及医疗领域具有广阔应用前景。其葡聚糖结构可进一步修饰为抗UV生物材料，而天然来源与酶法合成的绿色属性符合可持续发展需求。该成果不仅拓展了真菌次级代谢产物的改造路径，也为开发下一代环境友好型防晒成分提供了理论依据。值得注意的是，文中提及的BRanching Sucrases（BRS）分支酶系统可能为后续构建复杂糖链结构提供新思路。

研究意义在于首次将微生物天然产物与合成生物学策略结合，解决了传统防晒剂的环境与安全性争议。通过定向进化GH70酶系，团队成功突破MSer(OH)溶解性差的技术瓶颈，其级联反应模式为多糖类药物载体设计提供了可复制的范式。未来研究或聚焦于体内代谢途径解析及规模化生产工艺开发。