重组谷氨酸脱羧酶大肠杆菌合成γ-氨基丁酸条件的优化

研究重组谷氨酸脱羧酶大肠杆菌合成γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的适宜条件。检测温度、p H值、表面活性剂、金属离子、底物与菌体质量比以及反应体系体积对GABA转化效率的影响。结果表明:最优转化条件为:转化体系5 m L、底物L-谷氨酸钠浓度0.1 mol/L、重组大肠杆菌细胞6.4 mg(干质量)、Triton-100体积分数0.06%、Ca2+浓度0.6 mmol/L,转化温度45℃、反应体系p H 4.5。在该体系下反应7 h,GABA合成量达到26.1 g/L,GABA转化效率在1 h时达到最高,为13.8 g/(g h),较优化前提高1.5 倍。     

重组大肠杆菌双相体系合成(R)-2-羟基-3-苯基丙酸

在水/正己烷双相体系中,利用重组大肠杆菌全细胞催化苯丙酮酸(PPA)提高(R)-2-羟基-3-苯基丙酸(PLA)的产量。研究了双相体系中正己烷的体积分数、转化温度、转速、底物浓度和菌体量对PLA产量的影响。结果表明:最优转化条件为正己烷体积分数为40%;转化温度为40℃;转化转速为300 r/min;底物浓度为15 g/L;湿菌体浓度为15 g/L。在此条件下进行全细胞转化,PLA的产率为(7.25±0.08)g/(L·h)。分批补加底物,生成PLA的单位时间产量为(8.77±0.13)g/(L·h)。     

乳酸菌细胞转化法制备γ-氨基丁酸的研究

在利用乳酸茵Lactococcus lactis 1.009细胞中的谷氨酸脱羧酶转化制备γ-氨基丁酸(GABA)的过程中,探讨了茵体浓度、缓冲液种类及浓度、转化时间、茵龄、磷酸吡哆醛添加量、底物添加方式等因素对GABA产量的影响.结果表明,细胞转化法制备GABA的最佳条件为:菌体浓度10g/L,茵龄14h,缓冲液为0.2mol/L pH4.7的醋酸缓冲液,PLP的添加量为0.Immol/L.通过多次分批添加谷氨酸,50℃下反应60h后,GABA的积累量可迭19.1g/L,转化率为99.9%.     

732阳离子交换树脂对屎肠球菌谷氨酸脱羧酶活性的促进作用

通过对732阳离子交换树脂对屎肠球菌谷氨酸脱羧酶（glutamate decarboxylase,GAD,EC4.1.1.15）活性的影响进行探讨,构建了732阳离子交换树脂-细胞GAD复合转化体系。结果表明：经含0.2?mol/L?L-谷氨酸（L-glutamic acid,L-Glu）的0.2?mol/L乙酸-乙酸钠缓冲液（pH?4.2）平衡的732阳离子交换树脂可显著提高屎肠球菌细胞GAD的转化活性,γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）产量较对照组增加了32.30%;L-Glu/谷氨酸一钠（monosodium glutamate,MSG）（2∶1）固体混合物能有效调节反应体系的pH值和维持反应液的底物浓度,显著增加GABA产量,当添加量为30?g/L时,GABA产量较不添加L-Glu/MSG（2∶1）固体混合物的对照组提高了52.40%;732阳离子交换树脂与L-Glu/MSG（2∶1）固体混合物对细胞GAD的转化活性具有协同促进作用,适宜的732阳离子交换树脂-细胞GAD复合转化体系组成为732阳离子交换树脂10?g、0.3?mol/L?MSG溶液（溶于0.2?mol/L乙酸-乙酸钠缓冲液,pH?4.2）10?mL、100?mg/mL屎肠球菌细胞悬液10?mL和L-Glu/MSG（2∶1）混合物30?g/L。在该反应体系下,80?r/min、40?℃水浴振荡器反应24?h,GABA产量为（4.57±0.11）mmol,较对照组GABA产量（（2.29±0.08）mmol）提高了99.56%。     

粪链球菌转化合成L-瓜氨酸的研究

运用粪链球菌中精氨酸脱亚胺基酶转化L-精氨酸制备L-瓜氨酸.考察了pH、温度、转速、表面活性剂等多种因素对L-瓜氨酸产量的影响.最佳条件如下:反应体系0.4mol/L醋酸缓冲液,起始pH6.0,转化温度35℃,转速120r/min,CTAB浓度0.3g/L,0.4g菌体,反应时间30h,精氨酸浓度96g/L.     

包埋-交联法固定大肠杆菌细胞制备γ-氨基丁酸的研究

以明胶为载体,戊二醛为交联剂,采用包埋-交联复合固载法固定大肠杆菌细胞,研究明胶浓度、菌体加入量和戊二醛对固定化大肠杆菌细胞谷氨酸脱羧酶活力的影响,并将固定化大肠杆菌细胞用于制备γ-氨基丁酸.结果表明:0.1g大肠杆菌菌粉分散在30mL、13％的明胶溶液中,转变成凝胶后再用0.5％戊二醛溶液20mL交联2h,固定化细胞的谷氨酸脱羧酶活力最高;采用15g固定化细胞在pH值为4.0、温度40℃转化20.0mL、60mmol/L的L广谷氨酸底物,反应11h的转化率达95％,重复进行6次转化反应,转化率达95％的时间是20h.该包埋-交联法固定化大肠杆菌细胞在制备γ-氨基丁酸上有较好的工业化应用前景.     

重组菌细胞转化法制备茶氨酸的研究

利用重组菌细胞中的γ-谷氨酰转肽酶转化制备L-茶氨酸。分析了温度、pH、底物浓度、菌体浓度、反应时间等因素对茶氨酸产量的影响。试验结果表明,最佳工艺为:温度37℃,pH10.0,菌体浓度20 g/L,底物浓度0.25 mol/L,反应时间5 h,产量达11.26 g/L。细胞可连续使用3次,产量稳定。     

利用玉米胚内源酶富集γ-氨基丁酸工艺条件的研究

以脱脂玉米胚为原料,利用其中的蛋白酶和谷氨酸脱羧酶(GAD)富集γ-氨基丁酸。通过实验确定的富集工艺条件为:脱脂玉米胚与磷酸盐溶液(0.06mol/L、pH5.7)比例1∶40(g∶mL),反应时间5h,温度40℃,pH值5.7;同时添加600μmol/LCa2+可将GABA产量提高到4mg/g,比未富集时提高了10倍。另外,通过添加底物L-谷氨酸进行反应,脱脂玉米胚与磷酸盐缓冲液(0.08mol/L、pH5.7)比例为1∶40(g∶mL),VB6和CaCl2的添加量分别为3mmol/mol(Glu)和15mmol/mol(Glu),脱脂玉米胚与L-Glu质量之比为45∶1,40℃下反应6h,Glu的转化率可达100%,GABA产量为15mg/g,比未富集时提高40倍。     

海藻酸钠/明胶协同固定化假单胞菌B-3酶法合成L-半胱氨酸

目的:研究海藻酸钠/明肢协同固定化假单胞菌B-3的制备条件.以及固定化细胞酶法转化DL-2-氨基-△2-噻唑啉-4-羧酸(DL-ATC)生物合成L-半胱氨酸的工艺条件.方法:比较8种不同的细胞固定化方法,优选海藻酸钠/明胶协同固定化为假单胞菌B-3最佳的固定化方法,并对凝胶组成,增殖活化时间和菌体包埋量等条件进行优化;通过向转化液中添加表面活性剂Tween-60,N-氨甲酰-L-半胱氨酸酰胺水解酶(L-NCC水解酶)激活剂Mn2+和L-半胱氨酸脱巯基酶抑制剂盐酸羟胺来提高L-半胱氧酸产量.结果:以增殖活化10 h的固定化细胞为酶源,DL-ATC·3H2O质量浓度为20g/L,pH 8.0,42℃酶促反应10 h,产物L-半胱氨酸含量达9.18g/L,较游离细胞提高了29.0%,底物转化率达75.83%.固定化细胞重复使用4批次后相对转化率仍能维持在初始值的71.5%.结论:海藻酸钠/明胶协同包埋假单胞菌B-3细胞具有良好的生物转化活性;转化液中添加适量的Tween-60、Mn2+和盐酸羟胺能明显提高L-半胱氨酸产量.     

粟酒裂殖酵母转化底物茄尼醇合成CoQ_(10)的研究

研究了水/有机反应体系中,以茄尼醇为底物时,粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces promb)2.1794转化合成CoQ10产量情况,并对其转化工艺进行了初步的探讨。确定了适宜于粟酒裂殖酵母转化茄尼醇生成CoQ10的条件为:异丙醇和pH 5.0、0.1 mol/L的磷酸缓冲液按2∶8的体积比形成转化体系,菌体添加量的质量浓度为0.5%,底物添加质量浓度为500 mg/L,30℃下220 r/min转化8 h,CoQ10产量为91.037 mg/L(发酵液),单位细胞内CoQ10产量为3.726 mg/g(湿细胞),与空白相比提高了203.45%,与在水相转化体系中相比提高了81.24%。