唾液酸是一系列9-碳单糖及其衍生物的统称，最初从牛下颌唾液腺黏蛋白中分离得到。燕窝酸又称N-乙酰神经氨酸(N-acetylneuraminic acid，Neu5Ac)是唾液酸的主要种类之一，主要以低聚糖、糖脂或者糖蛋白的形式存在。燕窝酸参与细胞识别、信号转导、肿瘤发生等多个生理过程，燕窝酸还可以作为合成抗流感病毒药物的前体，由于其具有重要的生物学功能，燕窝酸在医药和生物技术产业上的需求不断增加。
燕窝酸可以通过天然产物中提取、化学合成、 微生物发酵、酶法合成和全细胞生物催化来制备。燕窝酸传统的生产方法主要从天然原料中获得，如燕窝、牛奶或鸡蛋等，由于这些天然产物中唾液酸含量低，不适合进行大规模生产。化学合成法反应条件苛刻，后期的分离纯化复杂，无法满足工业化生产的要求。利用发酵法生产燕窝酸成本较低，但产量不高，而且副产物较多，还未见有工业化生产报道。酶法生产燕窝酸具有转化率高、反应时问短的优点，但由于酶法合成还需要进行细胞破碎和酶的纯化等操作，且N-乙酰葡萄糖胺-2-差向异构酶需要ATP作为活化剂．从而限制了生产规模的扩大。全细胞催化法是利用完整的细胞作为催化剂将底物转化成产物，本质上也是利用生物体内酶的催化作用。全细胞催化法因其操作简便、经济高效、产物易分离提纯等优点，是一种较好的生产燕窝酸的方法。
合成进展
2011年，Tao等采用一锅法将AGE和NanA两种酶在大肠杆菌内共表达，以GlcNAc和丙酮酸为底物催化合成燕窝酸，不仅提高了生产效率，简化了工艺流程，还具有一定的经济优势。
2013年，Lin等构建了共表达基因4GE和NanA的重组大肠杆菌E.coli AnanTEK/pNA，催化N-乙酰葡萄糖胺(N-acetvl91ucosamine，GlcNAc)和丙酮酸合成240mmol/L的燕窝酸。许杨等对工程菌E.coli AnanTEK/pNA的细胞培养条件以及催化过程进行优化。以600mmol/L GlcNAc和800mmol/L丙酮酸作为底物，在30℃下转化16 h得到294.4mmol/L燕窝酸，GlcNAc转化率可以达到49.1％闭。
Chen等利用基因工程技术平衡了AGE和NanA两种酶的表达，然后通过代谢工程改造底物和产物运输途径，进一步利用生物信息学方法和蛋白质工程分别提高了两种酶的活性，最终利用构建的新型生物催化剂得到351.8mmol/L的燕窝酸，GlcNAc转化率高达58.6％。
2019年，Zhao等在枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)中共表达基因AGE和NanA，通过启动子优化、关键酶筛选、N端编码序列工程促进关键酶表达和阻断副产物途径，开发了一种有效的食品级燕窝酸生产方法，燕窝酸的产量达到68.75g/L，GlcNAc转化率为55.57％[1]。
参考文献
[1] 郑蝶,杨海泉,夏媛媛,等. 重组大肠杆菌全细胞催化法生产N-乙酰神经氨酸[J]. 食品与生物技术学报,2024,43(2):38-46. DOI:10.12441/spyswjs.20220217002.