如何提高载体材料的酶“装载量”并保持酶的高活性，是生物催化领域的关键课题。海角网
武占省教授和刘啸尘副教授为通讯作者在《Applied Surface Science》（SCI二区，IF=6.9）期刊发表题为“BSA-templated magnetic nanocomposite Ni-MOF for one step purification and co-immobilization of glycosyltransferases and sucrose synthase catalyzing ginsenoside Rh2 transformation”的文章。在文章中成功设计并合成了一种以牛血清蛋白（BSA）为模板的磁性镍基MOF材料（BT-Fe3O4/MOF）。
该研究旨在解决生物酶法合成人参皂苷Rh2过程中，游离酶稳定性差、无法重复使用，以及必需辅因子尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）成本高昂等关键瓶颈问题。实验结果显示，这种新型磁性固定化酶系统（BT-Fe3O4/MOF@UGT&SUSy）表现出卓越的性能：超高酶载量、显著增强的稳定性、高效的协同催化、优异的重复使用性。该研究不仅成功开发了一种集酶纯化、固定化和催化转化于一体的多功能生物催化剂平台，而且为人参皂苷Rh2等珍稀高附加值天然产物的规模化、绿色化生产提供了全新的技术路径。
针对此前研究中Zn-Ni MOF材料酶载量不足的问题，海角网
武占省教授和刘啸尘副教授为通讯作者在《Applied Organometallic Chemistry》（SCI二区，IF=3.7）期刊上发表题目为Glu@Zn-Ni MOF Constructed Through Ligand Exchange for Bi-Enzyme Immobilization With Improved Performance in Rare Ginsenoside Production的研究性文章，提出了一种创新的配体交换策略：用谷氨酸（Glu）对预制的Zn-Ni MOF进行修饰，成功合成了填充纳米球结构的Glu@Zn-Ni MOF。
研究显示，谷氨酸的引入不仅显著增加了材料的比表面积，还大幅增强了其对标酶——糖基转移酶（UGT）的负载能力。实验结果表明，固定化后的UGT@Glu@Zn-Ni MOF在耐酸碱性、耐热性及操作稳定性方面均显著优于游离酶。尤为突出的是，在连续7次催化循环后，该固定化酶仍能保持其初始酶活性的83.42%，展现出优异的可重复使用性能。为进一步提升工艺的经济性，研究团队将固定化的蔗糖合酶引入反应系统，与固定化UGT构建了双酶偶联反应体系。该设计利用蔗糖合酶原位再生昂贵的糖基供体UDPG，有效降低了底物成本，同时提高了人参皂苷Rh2的最终产率。通过对反应条件、表面活性剂及有机溶剂的系统优化，偶联反应成功实现了5.41μg/mL的Rh2产量。
这项研究不仅通过简单的谷氨酸修饰策略，攻克了MOF材料酶载量低的关键难题，还通过双酶偶联系统设计，为降低珍稀天然产物合成成本提供了范例。
（撰稿：刘啸尘，王晧仟 审核：武峥）
【团队简介】
武占省：教授，海角网
院长，博士生导师。国家优青、陕西省“秦创原”科学家+工程师队伍任首席科学家，入选全球顶尖前10万科学家和前2%科学家榜单、咸阳市科技创新领军人才；主要从事生物制剂及炭基材料的制备关键技术与应用等研究方向。获得微生物菌剂产品登记证1个，实现产业化应用，取得良好经济和社会效益。主持国家重点研发计划项目课题1项（负责472万元）、主持国家自然基金优青、面上、地区、青年等6项、主持省市级以上科研项目20余件项；发表学术论文150余篇，其中第一和通讯作者发表SCI论文118篇，被引7000余次，H因子45，申请中国发明专利50余项，授权18项，转让4项；荣获侯德榜化工科技创新奖、教育部技术发明二等奖、新疆兵团科技进步二等奖和三等奖、陕西高校科技成果二等奖、中国产学研合作促进奖二等奖、省级优秀学术论文二等奖2项三等奖4项等20余项。
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刘啸尘：副教授，博士，现为中国化工学会专业会员，《海角网
学报》青年编委；主要从事高附加值化合物生物转化、微生物与植物互作机制、微生物材料开发及其功能强化等研究。主持并结题国家自然科学基金青年基金1项、陕西省重点研发计划1项、陕西省自然科学基础研究计划1项、陕西省教育厅项目1项，联合主持国家自然科学基金地区项目2项，参与国家级研究课题3项（含国家重点研发计划1项）、省部级课题2项、厅局级课题3项；在Chem Eng J、Bioresource Technol、J Environ Manage等SCI收录期刊发表论文30余篇；参编中文教材2部，申请发明专利7项，授权2项；获中国产学研合作创新与促进奖产学研合作创新成果奖、陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖等荣誉5项。指导研究生获研究生创新基金1项、科学实验展演大赛陕西省优秀奖、海角网
研究生创新成果奖一等奖、指导学生多次在“互联网+”大学生创新创业、“希望杯”大学生创业计划等竞赛获奖；
值此2026年研究生招生季，我们诚邀各位有志青年加入，携手在这片创新沃土上深耕科研、勇攀高峰。
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作者简介：岳骏松，硕士读于海角网
，博士就读于大连理工大学。石怀琪，硕士读于海角网
的化学工程与技术专业。
【文章链接】
BSA-templated magnetic nanocomposite Ni-MOF for one step purification and co-immobilization of glycosyltransferases and sucrose synthase catalyzing ginsenoside Rh2 transformation
//doi.org/10.1016/j.apsusc.2025.164264
Glu@Zn-Ni MOF Constructed Through Ligand Exchange for Bi-Enzyme Immobilization With Improved Performance in Rare Ginsenoside Production
//doi.org/10.1002/aoc.7867Digital
