雙水相酶法轉(zhuǎn)化L-苯丙氨酸的研究.pdf

1、L-苯丙氨酸是一種重要的合成中間體,在食品和醫(yī)藥領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,可作為食品添加劑、抗癌中間體和合成阿斯巴甜的原料,具有良好的市場(chǎng)前景.雙水相生物轉(zhuǎn)化體系是一種新型的生物轉(zhuǎn)化體系,具有許多適合于生物轉(zhuǎn)化的特點(diǎn),在抗生素、有機(jī)酸和多肽的合成領(lǐng)域已有成功應(yīng)用的先例.本文以雙水相體系作為生物轉(zhuǎn)化體系,研究了雙水相體系在酶法合成L-苯丙氨酸中應(yīng)用的可行性.本文主要考察了各個(gè)因素對(duì)分配系數(shù)的影響,確定了理想的雙水相體系的組分配比,考察了細(xì)胞在雙水

2、相體系中的穩(wěn)定性和酶法合成L-苯丙氨酸的可行性,并對(duì)聚乙二醇(PEG)/苯丙酮酸鈉鹽這一新型雙水相體系進(jìn)行了探索.本文研究了不同的雙水相體系對(duì)酶法合成L-苯丙氨酸路線的底物、產(chǎn)物和細(xì)胞等物質(zhì)的萃取分離效果,初步選定PEG1000(20﹪,w/w)/Na<,2>HPO<,4>(16﹪,w/w)為反應(yīng)體系,底物苯丙酮酸的分配系數(shù)達(dá)到5.56,對(duì)產(chǎn)物L(fēng)-苯丙氨酸的分配系數(shù)達(dá)到1.06,對(duì)細(xì)胞的分配系數(shù)達(dá)到11.2,基本實(shí)現(xiàn)將底物和生物催化劑萃

3、取到一相、而產(chǎn)物萃取到另一相的目的.萃取的最佳條件是:pH值為8.5,溫度為39℃,NaCl鹽濃度為20g/L,表面活性劑加入量為0.02﹪.大腸桿菌菌體內(nèi)的轉(zhuǎn)氨酶在傳統(tǒng)水相體系中催化能力下降很快,而雙水相體系中的PEG組分對(duì)細(xì)胞具有保護(hù)作用,可以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的重復(fù)利用.在單批次轉(zhuǎn)化中,雙水相體系的產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率相對(duì)于傳統(tǒng)水相體系僅有少量提高,而在多批次轉(zhuǎn)化中,產(chǎn)物轉(zhuǎn)化率則比傳統(tǒng)水相體系提高了27.4﹪.研究表明,PEG可以直接和反應(yīng)底物苯丙酮