近日，我校糧油食品學(xué)院師生在國(guó)際食品Top期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（中科院一區(qū)TOP）在線(xiàn)發(fā)表題為Identification, Characterization, and Mechanism of the Ene Reductase KlebER3 from Klebsiella sp. O852 for the Production of Dihydrocarvone的研究論文。學(xué)院張璐璐副教授為通訊作者，2022級(jí)本科生李澤浩為第一作者，河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院為第一署名單位和唯一通訊單位。這一成果不僅彰顯了糧油食品學(xué)院科研高質(zhì)量發(fā)展的強(qiáng)勁動(dòng)能，更是食品學(xué)科交叉研究取得突破性進(jìn)展的標(biāo)志性范例，充分展現(xiàn)了學(xué)院在本科生人才培養(yǎng)與學(xué)科建設(shè)一體化推進(jìn)中的系統(tǒng)性創(chuàng)新與卓越成效。

標(biāo)題摘要

二氫香芹酮具有怡人的香氣和多樣的生物活性，已被廣泛應(yīng)用于食品、化妝品、藥品及精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧油儲(chǔ)藏，綜合市場(chǎng)需求量大。酶催化因具有立體選擇性高且環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì)，已成為生產(chǎn)二氫香芹酮的重要方法之一。該研究基于團(tuán)隊(duì)前期篩選得到的菌株，通過(guò)生物信息學(xué)手段挖掘到潛在的香芹酮烯還原酶KlebER3。經(jīng)異源表達(dá)和蛋白純化，系統(tǒng)表征了香芹酮烯還原酶KlebER3，并通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助手段結(jié)合定點(diǎn)突變技術(shù)進(jìn)一步獲得了催化活性、穩(wěn)定性及立體選擇性顯著提升的突變體。最后利用分子動(dòng)力學(xué)模擬揭示了其活性和穩(wěn)定性增強(qiáng)的潛在機(jī)制。本研究表征的烯還原酶展現(xiàn)出卓越性能，具有較強(qiáng)工業(yè)規(guī)模應(yīng)用的潛力；并通過(guò)拓展烯還原酶資源庫(kù)，為后續(xù)合成生物學(xué)和基因工程應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

內(nèi)容截取

此項(xiàng)突破性成果的取得，首先得益于糧油食品學(xué)院長(zhǎng)期堅(jiān)持的“本科生早進(jìn)團(tuán)隊(duì)、早進(jìn)課題、早進(jìn)平臺(tái)”的“三進(jìn)”育人理念。學(xué)院依托國(guó)家重點(diǎn)工程中心等重大科研平臺(tái)，打破傳統(tǒng)培養(yǎng)壁壘，將科研訓(xùn)練深度融入本科人才培養(yǎng)全過(guò)程。李澤浩同學(xué)自大一起便進(jìn)入張璐璐副教授課題組，在濃厚的學(xué)術(shù)氛圍和先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)支持下，得以直面科研前沿挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)了從理論知識(shí)學(xué)習(xí)到前沿科學(xué)探索的無(wú)縫銜接與卓越跨越。

作為育人主體，食品生物技術(shù)團(tuán)隊(duì)張璐璐老師課題組是學(xué)院“導(dǎo)師型”團(tuán)隊(duì)的典型代表。該課題組積極探索“專(zhuān)業(yè)知識(shí)關(guān)聯(lián)、科研項(xiàng)目實(shí)踐、學(xué)科競(jìng)賽創(chuàng)新”多維融合的孵化器式培養(yǎng)模式，為本科生和研究生構(gòu)建了全方位的成長(zhǎng)支撐體系。自2022年指導(dǎo)本科生科研實(shí)踐以來(lái)，該課題組已取得豐碩育人成果：本科生參與發(fā)表SCI論文8篇（其中本科生第一作者3篇），中文核心/EI論文5篇（其中本科生第一作者2篇）；參與申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利4項(xiàng)；指導(dǎo)學(xué)生在多項(xiàng)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)學(xué)科競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)，并成功申報(bào)多項(xiàng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目。這種以科研項(xiàng)目為牽引、導(dǎo)師全程深度指導(dǎo)的模式，有效激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新潛能，錘煉了其解決復(fù)雜問(wèn)題的綜合能力。

糧油食品學(xué)院始終堅(jiān)守立德樹(shù)人初心，以建設(shè)高水平研究型學(xué)院為目標(biāo)，系統(tǒng)性地推進(jìn)食品科學(xué)與工程“雙一流”學(xué)科創(chuàng)建。學(xué)院將提升本科教育質(zhì)量作為核心戰(zhàn)略，通過(guò)制度設(shè)計(jì)將科研優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為教學(xué)優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建了“學(xué)術(shù)引領(lǐng)－實(shí)踐賦能－價(jià)值塑造”三位一體的科教融合育人新模式。學(xué)院鼓勵(lì)青年教師將最新科研成果反哺課堂教學(xué)，并將各類(lèi)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為本科生創(chuàng)新實(shí)踐的優(yōu)質(zhì)載體，搭建起從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練到前沿科學(xué)問(wèn)題探索的階梯式成長(zhǎng)平臺(tái)，確保學(xué)生能夠深度參與從項(xiàng)目選題、方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作到成果凝練的全過(guò)程。

此項(xiàng)工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目、中國(guó)博士后科學(xué)基金面上項(xiàng)目、河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院省部級(jí)科研平臺(tái)開(kāi)放課題等項(xiàng)目資助。

糧油食品學(xué)院將持續(xù)深化“三進(jìn)”機(jī)制，建強(qiáng)“導(dǎo)師型”團(tuán)隊(duì)，優(yōu)化研究型學(xué)院的育人生態(tài)，充分激發(fā)本科生的學(xué)術(shù)志趣與科研熱情，將科研實(shí)踐與學(xué)科競(jìng)賽更深層次融合，為培養(yǎng)堪當(dāng)民族復(fù)興大任的高素質(zhì)創(chuàng)新型食品領(lǐng)域人才奠定更為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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Identification, Characterization, and Mechanism of the Ene Reductase KlebER3 from Klebsiella sp. O852 for the Production of Dihydrocarvone