多酶分子机器从淀粉和聚磷酸盐生产1,6-二磷酸果糖

1,6-二磷酸果糖 (fructose-1,6-diphosphate, FDP) 是果糖-6-磷酸经过磷酸化之后生成的产物，常以钠、钙等盐形式存在。作为糖代谢的调节物，FDP具有增强细胞功能及钙拮抗作用，稳定生物膜等药理性能，广泛应用于医药、保健食品和美容制品等行业。在医药领域，FDP可以制成注射用成药，注射用果糖二磷酸钠可作为恢复和改善细胞代谢的分子水平的药物，它是急性心肌梗塞、心肌炎、冠心病、心肌缺血发作、休克等症的急救良药，也是缺血性脑血管意外、肝脏疾病和各类外科手术的重要辅助药物。对于年老体弱、患病恢复期、抗疲劳都有积极的疗效。在保健食品领域，FDP可以制成各种保健制品，具有明显的抗缺氧、抗疲劳功能，因此FDP作为一种体育界运动员适宜的保健营养品，它能有效地提高运动员的无氧运动能力，减少体内自由基，减轻运动造成的肌肉细胞的损伤，促进运动性疲劳的消除。FDP由于能促进细胞代谢，增强细胞活性，还具有保湿功能，所以它在美容制品上也有广泛的应用。

FDP的生产方法均是通过微生物转化制备，以葡萄糖、无机磷酸盐为底物，将处理过的啤酒酵母，与含有葡萄糖、磷酸二氢钠、碳酸氢钠的混合，经三步酶促反应获得。

本项目利用无细胞多酶机器从淀粉和聚磷酸生产1,6-二磷酸果糖（FDP）。生产过程具有工艺简单，步骤简捷，转化率高，生产成本低，放大风险小等特点。本项目可以降低现有生产成本约2-4倍。

市场前景

目前，FDP的生产公司主要集中在德国、意大利和中国等少数国家，2015年全球总产能为2290吨。中国是全球产能最大的FDP生产国家，占全球总产能的38.9%，产能约为890吨，其次是意大利，占34.9%，德国占13.1%。FDP在各应用领域的消费比例依次是医药72.9%、保健食品17.3%、美容制品5.6%、其他4.2%。2015年3月国内FDP最新价格约150-200元/公斤。

技术特点

本项目利用多酶分子机器从淀粉和聚磷酸生产1,6-二磷酸果糖，总反应体积在2ml左右，FDP浓度大于50g/L。反应过程具有底物价廉，反应条件温和，不需要供氧，仅仅保温和搅拌，FDP合成过程中不涉及ATP以及ATP再生等特点。该体系属于体外酶催化体系，工业放大风险非常低，正在开展2L规模的扩大试验，预计将来产量会提高到100g/L。

效益分析

目前FDP价格约15-20万元/吨，本项目预期生产成本5万元/吨，以年产400吨FDP生产线计算，销售额可达6000-8000万元，利润可达4000-6000万。

从长期来看，随着FDP产量的提升，生产成本将进一步下降，最终可降到2.5万元/吨，5年内，以生产规模1000吨/年计算，FDP售价按照10万/吨，销售额可达10亿元/年，利润7500万元。