背景技术
神经酰胺(Ceramide)是一种由长链氨基醇与脂肪酸通过酰胺键结合的双亲性脂质分子,其结构多样性(如碳链长度、饱和度及羟基数目差异)导致目前已鉴定出1000余种亚型。作为细胞信号调控的关键介质,神经酰胺在维持皮肤屏障、促进胶原生成、抗氧化抗衰及抑制黑色素沉积方面具有显著功效。其分子极性与皮肤角质层高度适配,可增强吸收效率并协同亚麻酸、透明质酸等成分提升护肤品渗透性。在化妆品领域,神经酰胺凭借长效保湿(减少水分流失达30%以上)、修复受损屏障(加速表皮再生)及抗紫外线损伤等特性,已成为与胶原蛋白、透明质酸并列的三大核心美容原料。基于其多功能生物活性及跨领域应用潜力,神经酰胺在精准护肤、功能食品及靶向药物开发中展现出突破性商业化价值。
神经酰胺生产主要是微生物-化学联合制备法,通过微生物发酵产鞘脂前体,再经化学修饰(如酰基化、纯化)合成高纯度神经酰胺,例如,华熙生物科技通过诱导威g汉姆西弗酵母菌孢子并结合筛选获得TAPS高产菌株,采用超临界C02,萃取法提取TAPS,再经酶催化酰基化反应生成神经酰胺;重庆智合生物通过发酵工艺参数调整开发出无特定菌株披露的TAPS生产方法，采用离子交换层析纯化TAPS,再经棕榈酰氨酯化反应合成神经酰胺;贏创德固赛利用基因编辑技术敲除西弗毕赤酵母的丝氨酸降解及磷酸化相关基因,并强化关键酶表达,TAPS产量提升至2g/L,通过膜分离技术富集TAPS,再采用固相合成法构建神经酰胺长链结构;味之素株式会社通过抑制酿酒酵母LCB4和CKA2基因活性,增强丝氨酸棕榈酰转移酶等酶活性,使TAPS产量达2164mg/L,高温分子蒸馏脱除游离脂肪酸,再经氢化反应稳定神经酰胺双键结构。化学合成法虽成本较低,但效能不足,植物提取法则受限于高成本与低效率,因此开发新的能效高、成本低、转化率高的新的神经酰胺NP的合成方法至关重要。
制备方法
步骤1:以丙烯醛和甘氨酸为底物,以NAD+为辅因子,利用权利要求2所述的组合酶中的甘氨酸醛缩酶变体、烯氨戊醇还原酶变体和亚磷酸脱氢酶变体,合成烯氨戊醇;步骤2:以烯氨戊醇、戊烯酸和偏六磷酸为原料,以ATP和镁离子为辅因子,利用甘氨酸酲缩酶变体、烯氨戊醇、还原酶变体、戊烯酸连接酶变体、烯烃还原酶变体、亚磷酸脱氢酶变体和多聚磷酸激酶变体组合酶中的戊烯酸连接酶变体和多聚磷酸激酶变体,合成双烯酰胺;步骤3:以双烯酰胺和C15烯烃为原料,利用金属催化剂进行交叉复分解反应,获得烯烃神经酰胺;步骤4:以烯烃神经酰胺和亚磷酸钠为原料,以NAD+为辅因子,利用权利要求2所述的组合酶中的烯烃还原酶变体和亚磷酸脱氢酶变体,合成神经酰胺NP[1]。
参考文献
[1]深圳瑞德林生物技术有限公司. 酶组合物及其在制备神经酰胺NP中的应用:CN202510666364.1[P]. 2026-03-20.