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微生物酶法拆分消旋芳香族氨基酸的研究

何丹

   通过单因子和多因子摇瓶正交试验,确定了米曲霉液态发酵产氨基酰化酶的最佳发酵条件。优化发酵培养基组成(ρ/g L~(-1)):葡萄糖40,蔗糖10,可溶性淀粉20,蛋白胨2.5,马铃薯液1000mL,pH自然。培养基装量50mL/250mL三角瓶,接种量4%。培养温度30℃,转速100rmin~(-1),发酵时间42h。每50mL培养物的总酶活由优化前的2627U提高到7338U,是优化前的2.79倍。 研究了米曲霉氨基酰化酶的部分酶学性质,该酶催化反应的最适pH为7.0,最适温度为40℃,低浓度的Co~(2+)(5×10~(-4)mol/L)对酶活激活作用显著,催化反应过程中,底物浓度大于0.2mol/L时,存在高浓度底物抑制酶活力现象。 初步探索了包埋法固定化米曲霉氨基酰化酶的载体,在实验的五种载体中,以海藻酸钠为载体包埋固定化米曲霉氨基酰化酶酶活保留率高,且操作简单,成本低廉。对包埋法固定化米曲霉氨基酰化酶酶学性质进行了研究,较游离米曲霉氨基酰化酶,最适温度未发生改变,最适pH向碱性范围偏移至8.0,对酸碱和热的稳定性增强,最适底物浓度增大到0.4mol/L。 根据氨基酰化酶能立体专一水解L-氨基酰化物的特点,利用米曲霉氨基酰化酶对消旋苯丙氨酸进行了拆分。在米曲霉氨基酰化酶选择性的作用于底物N-乙酰-L-苯丙氨酸,得到L-苯丙氨酸后,通过732阳离子树脂和结晶法分别将L-苯丙氨酸和N-乙酰-D-苯丙氨酸分离,N-乙酰-D-苯丙氨酸通过酸水解脱去乙酰基得到D-苯丙氨酸,拆分得到光学纯度为98%的L-苯丙氨酸(收率84.8%)和光学纯度为92.3%的D-苯丙氨酸(收率89.5%)。……   
[关键词]:米曲霉;氨基酰化酶;发酵条件优化;酶学性质;固定化消旋氨基酸;光学拆分
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中国科学院研究生院(成都生物研究所)2007年