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关键词：
高盐环境,放线菌,分离培养基
发表时间：
2013-12-05 11:54:29
响应面法优化固定粘红酵母细胞条件及生物转化制L_苯丙氨酸
沈晓贤 | -> | 599| 2| 1.645248MB |响应面法,优化条件,固定粘红酵母细胞,生物转化,L-苯丙氨酸
摘 要 采用响应面分析法对影响粘红酵母细胞固定化的4个主要因素——单体浓度、交联剂浓度、包埋量、包埋时间进行了优化. 首先用Plackett-Burman法设计实验对以上4个影响因素进行了评价，并筛选出显著影响因素——单体浓度和包埋量；第2步用最陡爬坡实验逼近以上两因素最优水平；最后由中心复合实验及响应面分析确定主要影响因素的最佳条件. 固定化粘红酵母细胞的最优包埋条件为：单体浓度16.7%，包埋量43%，交联剂浓度2.0%，包埋时间45min. 在此条件下得到的固定化细胞与游离细胞相比，酶活保留率可达63%，较优化前提高了31%. 实验室制备试验中L-苯丙氨酸（L-Phe）积累浓度可达53.3 g/L，与该菌株的中试游离整细胞一次批式转化产L-Phe浓度30 g/L比较，产率提高了1.8倍. 图3 表9 参15
L-苯丙氨酸（L-Phe）是具有生理活性的芳香族氨基酸，是人和动物必需的氨基酸之一，主要用于功能性食品添加剂阿斯巴甜的生产及消费. 目前，由于国内对糖精生产实行限制，阿斯巴甜需求量激增，L-Phe的市场需求也相应增加，全球消费量已超万t/a级，国内产量已达千t/a级水平[1].
苯丙氨酸解氨酶（PAL）逆向催化法生产L-Phe是非粮途径制L-Phe的典型方法. 该方法不需辅助因子，工艺路线简单，易操作，产物回收率高，产品杂酸含量低、质量高，是国内首次投入工业化生产（100 t/a级）的L-Phe生产线[2~3]. 改善细胞PAL生物催化稳定性，减低底物抑制，提高转化能力及总产率是该酶法产L-Phe的关键，而PAL游离细胞处于高pH值、高氨浓度、高离子强度这一反应介质体系内，活性难于稳定，易导致不可逆失活，且该生物催化剂细胞在现行的单罐批式分数次添加底物肉桂酸（t-Ca）的反应中仅仅使用1次. 为了提高生物催化剂——红酵母细胞PAL酶法合成多批次使用的有效利用率，延长生物催化剂使用寿命，改进反应工艺，降低成本，本研究以本实验室选育的工业用粘红酵母Rhodotorula glutinis CIBAS 06112-8-3菌株细胞为对象，应用响应面法优化了聚丙烯酰胺凝胶包埋固定化条件，并在此介质体系中研究了酶法转化肉桂酸和氨合成L-Phe，进一步初步应用于实验室规模的制备试验，为第二代生物制造新工艺奠定基础.
苯丙氨酸解氨酶（PAL）逆向催化法生产L-Phe是非粮途径制L-Phe的典型方法. 该方法不需辅助因子，工艺路线简单，易操作，产物回收率高，产品杂酸含量低、质量高，是国内首次投入工业化生产（100 t/a级）的L-Phe生产线[2~3]. 改善细胞PAL生物催化稳定性，减低底物抑制，提高转化能力及总产率是该酶法产L-Phe的关键，而PAL游离细胞处于高pH值、高氨浓度、高离子强度这一反应介质体系内，活性难于稳定，易导致不可逆失活，且该生物催化剂细胞在现行的单罐批式分数次添加底物肉桂酸（t-Ca）的反应中仅仅使用1次. 为了提高生物催化剂——红酵母细胞PAL酶法合成多批次使用的有效利用率，延长生物催化剂使用寿命，改进反应工艺，降低成本，本研究以本实验室选育的工业用粘红酵母Rhodotorula glutinis CIBAS 06112-8-3菌株细胞为对象，应用响应面法优化了聚丙烯酰胺凝胶包埋固定化条件，并在此介质体系中研究了酶法转化肉桂酸和氨合成L-Phe，进一步初步应用于实验室规模的制备试验，为第二代生物制造新工艺奠定基础.
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