早鸽—汇聚行业精英
  • 联系客服
  • 帮助中心
  • 投诉举报
  • 关注微信
400-006-1351
您的问题早鸽都有答案
3000+专业顾问
搜索
咨询

一种固定化酶法连续转化生产γ-氨基丁酸的方法

  • 专利名称
    一种固定化酶法连续转化生产γ-氨基丁酸的方法
  • 发明者
    丁国钰, 任丽梅, 余琼林, 刘磊, 王文芳, 高智慧
  • 公开日
    2012年10月10日
  • 申请日期
    2012年7月6日
  • 优先权日
    2012年7月6日
  • 申请人
    天津启仁医药科技有限公司
  • 文档编号
    C12N11/12GK102719500SQ201210233749
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种采用固定化酶法连续转化生产Y-氨基丁酸的方法,其特征在于该方法包括 以固定化重组表达的纤维素结合域-谷氨酸脱羧酶融合蛋白、简称“固定化酶”为酶源,浓度为0. 05mlT0. 15mM的磷酸吡哆醛存在的条件下,进行酶促反应,反应过程中,向反应体系中加入固定化酶4mL/L至20mL/L,底物L-谷氨酸钠或L-谷氨酸为20g/L至50g/L,温度25至50°C,pH值为4至6,经酶法转化反应Ih至4h生产、-氨基丁酸,并进一步分离获得Y-氨基丁酸粉末或晶体2.根据权利要求I所述的方法,其特征在于所述的固定化重组表达的纤维素结合域-谷氨酸脱羧酶融合蛋白的制备方法是 首先,构建高效融合表达纤维素结合域-谷氨酸脱羧酶的基因工程菌株大肠杆菌BL21 (DE3)-pET35b-GAD,即以大肠杆菌BL21的基因组为模板进行PCR扩增谷氨酸脱羧酶基因,构建PET21 (+)-GAD表达载体,并在大肠杆菌BL21 (DE3)中进行表达,随后将确认的GAD基因转入pET35b,获得重组表达载体pET35b_GAD,再构建基因工程菌株大肠杆菌BL21 (DE3) -pET35b-GAD,并在大肠杆菌BL21 (DE3)中进行表达; 以上述重组基因工程菌株大肠杆菌BL21(DE3)-pET35b-GAD的细胞裂解液为起始酶源,经过纤维素载体吸附,完成固定化,得到固定化酶3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于所述的谷氨酸脱羧酶基因来源于构建的重组菌株BL21 (DE3) -pET21a (+) -GAD,该菌株具备可表达谷氨酸脱羧酶融合蛋白,并能够将L-谷氨酸或其钠盐转化为Y-氨基丁酸4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于所述的纤维素载体包括纤维素微球、纤维素凝胶、脱脂棉和滤纸5.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于固定化酶采用纤维素结合域-谷氨酸脱羧酶融合蛋白特异性吸附固定的方式,或采用交联剂进一步交联固定的方式,其中交联剂为戊二醒,浓度为0. 1%6.根据权利要求I所述的方法,其特征在于酶促反应优选转化温度为37°C;优选转化PH值为5. 5 ;优选转化时间为2h ;底物L-谷氨酸钠或L-谷氨酸的用量优选分别为40g/L ;辅酶磷酸吡哆醛浓度为0. ImM ;固定化酶优选用量为8mL/L7.根据权利要求I所述的方法,其特征在于固定化酶源可重复使用15次以上,且在最佳的反应条件和体系下,连续转化10次,其催化底物转化率均能够达93%以上
  • 技术领域
    本发明属于生物技术生产氨基酸的技术领域,涉及通过固定化酶法生产Y-氨基丁酸的方法
  • 背景技术
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:一种固定化酶法连续转化生产γ-氨基丁酸的方法Y-氨基丁酸是一种具有很高生理活性的天然氨基酸,广泛分布于动植物中。是目前研究较为深入的一种重要的抑制性神经递质,参与多种代谢活动。根据目前的研究,发现Y-氨基丁酸的生理活性主要表现在以下几方面(1)镇静神经、抗焦虑;(2)降低血压;(3)治疗帕金森病、癫痫、老年痴呆等疾病;(4)降低血氨,以解决氨毒,从而增进肝机能;(5)提高脑活力;(6)促进乙醇代谢;(7)其他如防止皮肤老化、消除体臭、改善脂质代谢、防止动脉硬化高效减肥等功能。Y-氨基丁酸目前在医药中已有广泛的应用,同时作为 一种具有显著药理作用的功能性因子,其在食品工业中的应用也越来越受关注。由于Y -氨基丁酸在动植物原料中含量很低,很难直接从天然组织中大量提取得至IJ,目前Y-氨基丁酸的制备方法主要有化学合成法和生物合成法。但是,化学合成法得率较低,并且在生产工艺中使用危险溶剂,甚至是有毒溶剂,因此化学合成法制备的Y -氨基丁酸不宜用于食品添加剂使用。生物合成法主要是利用酶催化转化,在Y-氨基丁酸支路中合成。该方法生产成本低、无毒、安全环保,属于低碳、绿色生产方式。就酶源而言,可分为两种途径植物组织代谢和微生物发酵。其中,植物组织代谢主要利用内源酶转化制备Y-氨基丁酸,分为植物组织生长代谢和立体植物组织应激代谢两种方式。微生物发酵法主要是利用谷氨酸脱羧酶(GAD)生物催化谷氨酸脱羧生成Y-氨基丁酸。至今为止,被发现具有GAD活性并用来制备Y-氨基丁酸的微生物主要包括大肠杆菌E. coli、乳酸菌、酵母菌、红曲霉菌等,表I是目前微生物生产Y-氨基丁酸的情况。表I微生物生产Y -氨基丁酸的研究概况一种采用固定化酶连续转化生产γ-氨基丁酸的方法。采用构建的谷氨酸脱羧酶基因工程菌BL21(DE3)-pET35b-GAD,将其诱导表达后破碎细胞,收集上清液,对融合表达纤维素结合域(CBD)的谷氨酸脱羧酶的最适反应条件和固定化条件进行了研究。利用CBD标签对纤维素的特异性吸附性能,将纤维素载体加入到细胞裂解液中,实现谷氨酸脱羧酶的特异性吸附,并采用交联剂交联固定化谷氨酸脱羧酶。优化转化条件,最佳的催化反应条件为,pH5.5;反应时间2h;底物L-谷氨酸钠的浓度40g/L;固定化酶浓度8mL/L;辅酶磷酸吡哆醛浓度0.1mM。在最适反应条件下,重复连续转化10次,底物L-谷氨酸钠的转化率均达到93%以上。
查看更多专利详情