论文部分内容阅读
L-苯丙氨酸是人体必须氨基酸之一，用于制备多种氨基酸输液，复合氨基酸制剂以及营养强化剂，也是抗癌药物的合成原料。其主要用途是用于功能性食品添加剂阿斯巴甜(APM)的生产。目前，L-苯丙氨酸的生产方法主要是发酵法和酶法。但由于苯丙氨酸解氨酶(PAL)酶法生产L-苯丙氨酸所用底物反式肉桂酸生产成本过高，使此方法不具有竞争优势。但是，近期，随着阿斯巴甜的热销，特别是底物反式肉桂酸生产成本的大幅度下降，利用PAL酶转化反式肉桂酸合成L-苯丙氨酸的工艺成为当前生产L-苯丙氨酸最具竞争力的方法之一。工业生产中所用的PAL酶源主要来自红酵母。但在转化过程中，由于红酵母PAL酶产量低、稳定性差，导致反式肉桂酸转化率低，极大的限制了L-苯丙氨酸的生产。本研究室利用DNA重组技术将圆红冬孢酵母PAL基因克隆进表达质粒PBV220，转化大肠杆菌JM109，成功构建了PAL重组大肠杆菌。
为了提高苯丙氨酸解氨酶的活力，本研究在构建好PAL重组大肠杆菌基础上，对高效表达圆红冬孢酵母苯丙氨酸解氨酶基因的重组大肠杆菌JM109进行培养，优化了发酵培养基成分、培养条件以及发酵工艺。结果表明，发酵培养基中最佳葡萄糖浓度为20g/L，碳氮比为7.86，添加5g/L酵母粉和蛋白胨有利于菌体产酶。最佳发酵液初始pH为7.5，接种量为1 0％。通过以上优化，重组大肠杆菌培养1811时酶活可达到70u/g(DCW)，酶活比原工艺提高了1.6倍。