酶催化合成L-茶氨酸的研究进展

L-茶氨酸是茶叶中的特征氨基酸,具有改善食品风味、放松减压、增强抗肿瘤药物疗效等多种功能。本文介绍了L-茶氨酸的生理功能及其在食品、保健品和医药领域中的应用,并重点对L-茶氨酸的酶法合成进行了综述,在此基础上探讨了工业化生产L-茶氨酸的未来可能的研究方向,以期为利用酶法实现L-茶氨酸的工业化生产提供参考依据。     

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。     

离子交换树脂分离合成茶氨酸

采用离子交换树脂法取代常规的醇沉法分离、纯化合成的茶氨酸粗品。以732型阳离子交换树脂为分离材料,探讨了上样浓度、洗脱液浓度、pH对茶氨酸分离效果的影响,比较离子交换法和乙醇沉淀法对合成茶氨酸粗品的分离效果。结果表明:上样液中茶氨酸的最佳质量浓度为4mg/mL,最佳洗脱液(氨水)浓度为0.4mol/L,茶氨酸在pH=8～11时被解吸。当茶氨酸纯品进样量为200mg,流速为1mL/min,完全洗脱茶氨酸时,约需0.4mol/L氨水50mL,即需0.25mL0.4mol/L氨水/mg茶氨酸。当产品质量分数相近且≥95%时,离子交换法比乙醇沉淀法的产率高25%以上。使用阳离子交换树脂分离合成茶氨酸,大大提高了产品的纯度和得率。     

生物转化法应用重组谷氨酰转肽酶合成L-茶氨酸

构建了一个高效表达大肠杆菌来源的GGT重组质粒pET28a-GGT并转化E.coliBL21（DE3）,工程菌株经0.2mmol/LIPTG,20℃诱导表达8h,粗酶液的酶活达到1.5U/mL,大约是出发菌株E.coliK-12的26倍。工程菌粗酶液以267mmol/LL-谷氨酰胺和2.0mol/L乙胺作底物,37℃、pH10.0条件下反应4h,L-茶氨酸的生成量达到26.9g/L,L-谷氨酰胺的转化率为57.8%。      

利用重组大肠杆菌发酵生产L-茶氨酸

L-茶氨酸是茶叶中一种独特的非蛋白质氨基酸。γ-谷氨基甲酰胺合成酶可以催化L-谷氨酸、乙胺和ATP合成L-茶氨酸,但反应成本较高。为了提高L-茶氨酸的生产效率,该研究开发了直接发酵生产L-茶氨酸的新方法。首先,在大肠杆菌基因组上双拷贝Methylovorus mays来源的γ-谷氨酰甲胺合成酶基因gmas,获得了一株遗传稳定的用于L-茶氨酸生产的重组菌株。其次,在5 L罐中采用流加乙胺的方式发酵20 h,L-茶氨酸产量达到30. 45 g/L,糖酸转化率达到20.17%。最后,根据L-茶氨酸的物化性质拟定出合适的分离提取路线,从发酵液中获得了98.51%纯度的L-茶氨酸成品,总提取收率可达到70.34%。该方法操作简单,原料成本较低,具有较好的工业应用前景。     

离子交换法从发酵液中提取L-异亮氨酸

采用天然高分子絮凝剂壳聚糖对L 异亮氨酸发酵液进行预处理,在发酵液pH2、壳聚糖用量30mg/L的条件下可取得较好的絮凝效果.通过静态吸附实验,考察了pH和L 异亮氨酸质量浓度对平衡吸附量的影响,最后确定了732#离子交换树脂提取L 异亮氨酸的最佳工艺条件:上柱发酵液pH2,上柱速度0.6BV/h,洗脱液为0.5mol/L的NH4Cl,洗脱体积流量0.5BV/h.洗脱液经脱色、浓缩结晶后得L 异亮氨酸成品,总提取率为55%.     

L-茶氨酸改善睡眠作用研究进展

L-茶氨酸(L-Theanine)是茶叶中特有的一种非蛋白氨基酸,具有保护神经、降血压、抗氧化、增强机体免疫、改善认知等多种生理活性作用.因其具有镇静安神的特性,L-茶氨酸在改善睡眠方面的研究逐渐增多.本文就L-茶氨酸的代谢过程及其改善睡眠的作用机制的相关研究进行综述,旨在为L-茶氨酸在改善睡眠方面的进一步研究和L-茶...     

离子交换吸附分离茶氨酸的研究

本实验以目前工业上生产茶多酚后的废茶水为原料,通过超滤、脱色等预处理后,通过离子交换树脂对茶氨酸进行吸附分离,探索从其中分离制备茶氨酸的工艺。选用001×7阳离子交换树脂,分析了影响茶氨酸交换容量的因素,并对树脂吸附茶氨酸的动力学进行了研究。通过响应面分析法确定固定床离子交换工艺中合适的吸附工艺条件为:pH值为3.4,上样液浓度为3.0mg/ml,上样流速为1.7柱床体积/h。最后确定洗脱工艺条件,用pH11.3的氨水洗脱后得到茶氨酸含量为58%,离子交换过程中茶氨酸的回收率为82%。     

生物转化法应用重组谷氨酰转肽酶合成L-茶氨酸

构建了一个高效表达大肠杆菌来源的GGT重组质粒pET28a-GGT并转化E.coli BL21 (DE3),工程菌株经0.2mmol/L IPTG,20℃诱导表达8h,粗酶液的酶活达到1.5U/mL,大约是出发菌株E.coli K-12的26倍.工程菌粗酶液以267mmol/L L-谷氨酰胺和2.0mol/L乙胺作底物,37℃、pH10.0条件下反应4h,L-茶氨酸的生成量达到26.9g/L,L-谷氨酰胺的转化率为57.8%.     

大孔树脂纯化甘薯叶黄酮的工艺研究

在前期研究超声提取甘薯叶黄酮的工艺基础上,为探讨甘薯叶黄酮的纯化工艺,本研究选择大孔树脂为吸附树脂来分离纯化甘薯叶黄酮.首先进行了大孔树脂的选择实验研究、大孔树脂静态吸附动力学研究,结果表明,AB-8树脂的吸附量和解吸率都较高,是理想的适用于甘薯叶黄酮吸附分离的树脂类型.在此基础上,通过AB-8大孔树脂对甘薯叶黄酮动态吸附实验、动态洗脱实验确定出AB-8大孔树脂分离纯化甘薯叶黄酮的最佳条件为:上样液浓度为2.02.5mg·mL-1,pH值6.0,上样流速为2BV*h-1;使用3BV用量的90%的乙醇作为洗脱剂进行洗脱,解析流速为1BV*h-1.AB-8大孔树脂纯化后的甘薯叶黄酮含量较高,纯度为64.21%,与甘薯叶黄酮提取原液中纯度26.87%相比,提高了2.38倍.     

红曲黄酒糟酶解液美拉德反应增香条件优选

以红曲黄酒糟酶解液为原料,运用美拉德反应增香技术,以氨基酸态氮消耗率、褐变度和感官评分为评价指标,采用二次正交旋转组合试验研究酶解液不同反应条件对美拉德反应增香效果的影响。结果表明,最佳反应条件为底物含量60%、起始pH值6.5、反应温度95 ℃、反应时间40 min,在此优化条件下,处理的酶解液香气鲜美、酱香浓郁、红曲典型性强,感官评分为95分。     

神秘果种子多酚大孔树脂纯化工艺研究

分别采用6种大孔树脂(AB-8、D101、HPD-500、S-8、DM130、X-5)纯化神秘果种子多酚,以吸附量、吸附率、解吸量、解吸率为评定参数,优选出X-5为最佳树脂。研究其吸附等温线,发现其与Langmuir等温线拟合良好。静态吸附与解吸结果表明:最佳pH 5.8,最佳解吸液为70%乙醇。动态吸附与解吸结果表明:最优样品液浓度为1.2mg/mL,吸附液体积为100mL,解吸液体积为50mL,吸附流速为1.0mg/mL,解吸流速为1.5mg/mL。研究结果表明:经X-5纯化后的神秘果种子多酚含量提高了2倍,T-AOC测定总抗氧化能力提高了2.5倍。说明该工艺适用于神秘果种子多酚的纯化。     

坎皮纳斯类芽孢杆菌木聚糖酶的纯化以及酶学性质

采用硫酸铵盐析、Sephadex G-50凝胶过滤、DEAE Sepharose Fast Flow离子交换层析对坎皮纳斯类芽孢杆菌（Paenibacillus campinasensis）xy-7发酵液进行分离纯化,获得纯化的木聚糖酶,纯化倍数为26.36,酶活回收率为5.13%。十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）结果为单一条带,分子质量为24.5 ku。酶学性质研究结果表明,该酶的最适反应温度为60 ℃,最适pH值为8.0。K+、Fe2+对酶有激活作用,Zn2+、Cu2+对酶有强烈的抑制作用。以榉木木聚糖为底物时,米氏常数Km=4.733 mg/mL,最大酶反应速率Vm=315.85 μmol/（min·mg）。     

大孔树脂法纯化陕产重楼总皂苷工艺研究

研究陕产重楼中总皂苷利用大孔吸附树脂纯化的最优工艺。应用7种大孔吸附树脂吸附重楼中的总皂苷进行静态实验,筛选得到最佳树脂;通过动态实验确定最佳树脂对重楼总皂苷的纯化的最优工艺参数。结果表明,HPD-400A树脂纯化重楼总皂苷的效果最优,最优工艺条件为上样液质量浓度5mg/mL,上样量8BV,流速3BV/h,解吸流速2BV/h,解吸剂体积分数75%的乙醇,洗脱剂用量4BV,按此工艺条件制备的重楼总皂苷的含量为62.68%;Freundlich等温吸附模型可更好的描述树脂对重楼总皂苷的吸附,采用HPD-400A树脂分离纯化陕产重楼中的总皂苷效果较好。     

黑木耳酪氨酸酶的分离纯化与酶学性质研究

本文分离纯化了黑木耳酪氨酸酶,并对酶学性质进行了研究。采用经硫酸铵分级沉淀、Sephadex G-100和DEAE-Sepharose-FF柱层析对粗酶液进行分离纯化,得到电泳纯的黑木耳酪氨酸酶,比活力提高了21.43倍,酶活回收率为27.41%。该酶的酶学性质研究表明:蛋白亚基分子量为12.62ku;最适pH7.0,在中性和碱性条件下稳定;最适温度为40℃,50℃以下温度条件较为稳定;以酪氨酸为底物,米氏常数K m为5.88mmol/L,V max为64.10μmol/min。实验结果表明黑木耳酪氨酸酶具有其它酪氨酸酶相似的酶学特性。      

大孔树脂法分离纯化锁阳总黄酮

为了分离、纯化锁阳总黄酮,比较了5种大孔树脂的静态吸附过程,筛选出了适合分离锁阳总黄酮的树脂。结果表明,AB-8树脂对锁阳总黄酮有较好的分离纯化效果,其吸附过程可用Langmuir和Freundlich吸附等温式来描述;吸附条件：溶液质量浓度3.9 mg/mL,pH值为5,吸附体积5 BV,流速2 BV/h,温度25 ℃;洗脱条件：体积分数为60%乙醇洗脱体积5 BV,体积分数为70%乙醇洗脱体积10 BV,流速2 BV/h,锁阳总黄酮纯度由9.83%升高至67.8%,其回收率为84.02%。因此,AB-8大孔树脂较适合分离纯化锁阳总黄酮。     

大孔树脂分离纯化发酵液中虫草素的研究

采用大孔树脂富集纯化北冬虫夏草发酵液中的虫草素,通过比较发现6种大孔树脂中NKA-Ⅱ型大孔树脂对虫草素的吸附与解吸效果最好。静态和动态参数优化结果表明,NKA-Ⅱ型树脂纯化虫草素的最佳吸附平衡时间为6 h,解吸平衡时间为3 h。优化后的动态参数为:以1 BV/h流速上样吸附,体积分数10%乙醇除杂,70%乙醇以4 BV/h的流量洗脱。该工艺所得样品虫草素质量分数达35%,纯度提高了10倍,虫草素回收率达90%以上,经反复结晶后得到纯度大于98%的虫草素。     

大孔树脂纯化喀什小檗花色苷

研究XAD-7HP大孔树脂分离纯化喀什小檗花色苷的纯化工艺条件。通过树脂筛选和单因素实验确定适宜工艺参数:吸附时间是4h,体积分数60%乙醇溶液为洗脱液,解析时间100min,上样液pH值2.0,吸附温度为30℃,上样质量浓度为750mg/L,洗脱流速为1.0mL/min,。该工艺生产的花色苷产品为紫黑色粉末,色价和花色苷含量比纯化前分别提高了2.21倍和3.15倍。     

大孔吸附树脂纯化樱桃叶中总黄酮的研究

以樱桃叶总黄酮的吸附率和解吸率为指标,采用静态吸附解吸法确定出合适的大孔吸附树脂;动态吸附与解吸法确定纯化条件,分析了样品液pH、吸附流速以及洗脱液浓度、洗脱流速、洗脱液用量对动态纯化的影响;同时采用高效液相色谱法进行分析检测以表征纯化效果。实验结果表明,大孔吸附树脂D101对樱桃叶总黄酮有很好的吸附解吸性能,其最佳动态纯化条件为:樱桃叶总黄酮样品液浓度1.0mg/mL、pH4、吸附流速2BV/h,D101树脂的最大吸附容量为17.34mg/g(以干树脂计)。洗脱剂为70%乙醇,以2BV/h的流速,3倍柱体积即可充分洗脱吸附在D101树脂上的黄酮,纯化后樱桃叶黄酮纯度提升到74.29%,约为纯化前的3倍。