王进波教授团队在农业与食品科学领域 Top 期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》(美国化学会 ACS 旗下,1953 年创刊)发表题为“Surface Charge Engineering Unlocks Dual Enhancement of Thermostability and Catalytic Efficiency in a Bacterial β-Glucosidase for Sustainable Resveratrol Production”的学术论文。该研究通过蛋白质理性改造,成功获得热稳定性与催化效率双重提升的 β- 葡萄糖苷酶突变体,为白藜芦醇高效、绿色工业化生产提供关键技术支撑。

白藜芦醇是兼具医药、美妆、保健与食品应用价值的活性多酚,广泛存在于葡萄、虎杖等植物中。植物来源的白藜芦醇多以糖苷形式存在,需经 β- 葡萄糖苷酶(BGL)水解制备。但天然酶热稳定性差、易失活,长期制约规模化生产效率。
针对这一产业痛点,团队采用表面电荷工程与分子理性设计,从 102 个候选位点中逐级筛选,最终锁定D156E和D411E两个优势突变体,该两个的半衰期分别延长 2.15 倍和4.22倍,kcat/Km相较于野生酶分别提升42.70%和20.46%。

该研究实现了“热稳定性 + 催化效率”双提升,有望为白藜芦醇绿色生物制造提供高效酶制剂解决方案。