光催化NAD（P）H 再生的研究進展

董文錦, 陳夫山, 鄧 理, 咸 漠

（1. 青島科技大學 化工學院, 山東 青島 266042; 2. 中國科學院蘭州化學物理研究所, 甘肅 蘭州730000;3. 中國科學院青島生物能源與過程研究所, 山東 青島266101）

酶固有的高活性、 選擇性和特異性, 使得酶催化反應可以在環境友好的條件（水溶液、 環境溫度和壓力、 中性pH）下, 高效、 高選擇性地合成多種化學品［1］. 輔酶與酶催化反應緊密相關, 是酶催化反應過程中不可或缺的重要組成, 在氧化還原酶催化的反應中往往需要輔酶作為反應的氧化劑或還原劑.

輔酶包括煙酰胺類、 泛醌、 核黃素、 維生素等,其中, 煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD, cofactor I）參與的反應約占已知酶催化氧化還原反應的80%, 煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP, cofactor Ⅱ）參與的反應約占10%, 它們在生命體內參與了400 多個重要的氧化還原反應, 即上述兩種輔酶NAD 和NADP 參與了絕大多數的酶催化氧化還原反應, 是輔酶中最重要的一類［2］.

如圖1所示, 上述兩種煙酰胺輔酶存在著對應的氧化還原狀態, 它們在反應中通過與底物發生反應, 轉變為還原或氧化形態. NAD（P）H與NAD（P）+的可逆轉化, 可以實現輔酶的高效利用［3］. NAD（P）+可以參與不同的酶催化反應, 例如: 在三羧酸循環中蘋果酸生成草酰乙酸、 丙酮酸生成乙酰輔酶A等過程中, NAD+會生成NADH, 即電子被儲存在NADH分子中; 消耗NADH的反應如丙酮酸到乳酸、 乙醛到乙醇等過程中, NADH作為電子給體, 給出電子, 生成NAD+; 在DNA和蛋白質的合成過程中,NADPH將氫轉移給二氫葉酸, 從而催化生成四氫葉酸［4］; 在類固醇還原酶的作用……