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DL-丙氨酸目前主要在食品添加剂行业应用，同时也是重要的医药中间体。用DL-丙氨酸合成的氨基酸农药已投入使用，具有对人畜安全、污染小的特点。β-丙氨酸是合成泛酸的前体，β-丙氨酸在医药、食品、化妆品、饲料等领域应用日益广泛，对β-丙氨酸的市场需求也在不断增长，具有广泛的应用前景和开发价值。 通过将重组质粒pET-28a-DadX, pET-28a-Alr转至大肠杆菌BL21(DE3)中，获得工程菌DM280a(pET-28a-DadX/BL21(DE3))，DM280b(pET-28a-Alr/BL21(DE3))。优化其发酵条件、诱导条件及适用诱导剂，全面分析酶学性质。同时也对含有L-天冬氨酸-β-脱羧酶的Pseudomonas dacunhae诱导条件及酶学性质进行了相关研究。 (1)通过优化工程菌DM280a、DM280b，的发酵条件得到以下结论:IPTG最适诱导浓度和诱导时间:最适诱导IPTG浓度为0.4 mmol/L，最适诱导时间为4h;乳糖的最适诱导形式为以培养基组分直接参与发酵培养基配制灭菌，发酵时间为10h，当乳糖为10 g/L时诱导效果最好;工程菌DM280a，对辅酶依赖VB6性相对高于DM280b。 (2) DM280a与DM280b所表达的丙氨酸消旋酶酶学性质如下:温度38℃，pH7.0最适底物浓度分别为1.69 mol/L和0.56 mol/L，DM280b最适底物浓度0.56 mol/L，金属离子Mg2+和Ca2+对DadX酶活有一定激活作用，Zn2+和Co2+对DadX酶活抑制作用明显。Co2+对Alr酶活抑制作用明显。工程菌DM280a与DM280b所表达的丙氨酸消旋酶底物专一性较高，可以高效消旋L-丙氨酸得到DL-丙氨酸。 含有L-天冬氨酸-β-脱羧酶的Pseudomonas dacunhae最适转化温度为37℃，pH5.5，底物质量浓度在120 g/L左右;碳源对Asd酶活有较大影响，L-谷氨酸、富马酸都能较大的提高Asd酶的活性，在进行脱羧反应过程中添加辅酶PLP提高脱羧反应效率。 由实验结果得知实验室已成功构建的天冬氨酸酶与L-天冬氨酸-β-脱羧酶、丙氨酸消旋酶酶学性质相近，从而设计了三酶法偶联制备DL-丙氨酸的方法。80 g/L的富马酸得到DL-丙氨酸50.6 g，收率82.3％。进一步设计了双酶法合成β-丙氨酸。150 g/L的富马酸得到β-丙氨酸得91.6 g，收率83.3％。