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L-抗坏血酸(维生素C)除了作为一种优良的抗坏血症试剂外,它还能够治愈多种疾病。但是,由于它在氧化环境下的不稳定性限制了其应用。因此,已有大量的研究工作关注使用化学或者酶学的方法获得了其仍具有生物活性的衍生物,从而解决了这一问题。2-O-α-D-吡喃葡萄糖基-L-抗坏血酸(AA-2G)是一种抗坏血酸糖苷,它可以由酶法制备而成。当它在体内或者体外被α-糖苷酶水解成抗坏血酸和葡萄糖之后,仍旧十分稳定,并且仍保留所有的生物活性。因此,AA-2G被认为是最出色的抗坏血酸衍生物之一。研究发现,环糊精葡聚糖转移酶(CGTase)能够较好的生产AA-2G,获得较高的纯度。许多底物,包括麦芽糊精和麦芽糖在内都能够作为糖苷供体,在CGTase的作用下连接到抗坏血酸上,从而获得AA-2G。麦芽糊精、麦芽糖以及蔗糖由于其成本低廉并且具有较高的溶解度,在生产AA-2G上虽然具有十分广阔的前景。利用麦芽糊精、麦芽糖生产AA-2G产率较低。同时,本研究以麦芽糊精和麦芽糖作为底物,利用CGTase大规模制备AA-2G;以及以蔗糖为底物,利用淀粉蔗糖酶生产AA-2G并且使用超声处理的方法来提高AA-2G的产率。来源于枯草芽孢杆菌sp.SK13.002的CGTase可以利用麦芽糖和麦芽糊精作为糖基供体来制备AA-2G,产物已通过LC/MS/MS,进行了确认。最佳的制备工艺为在p H8.0,温度为37℃时,麦芽糊精/麦芽糖和L-抗坏血酸以1:1的比例(0.016 g/m L:0.016 g/m L)反应24小时。此时,当加酶量为400 U/m L时,产量为6.3mg/L;而加酶量为200 U/m L时,产量为5.5g/L。来源于Neisseria polysaccharea(NPAS)的淀粉蔗糖酶能够较好的以蔗糖为底物生产AA-2G。实验结果用LC/MS/MS进行分析。最佳反应条件为:蔗糖∶抗坏血酸2.75∶1(0.04 g/m L∶0.008 g/m L);p H 8.0;温度为40 oC;NPAS浓度为2 U/m L;反应时间为21 h。此时,AA-2G产量为4.92 g/L。AA-2G可以由大肠杆菌表达的N.polysaccharea ATCC 43768淀粉蔗糖酶生物转化而制得。当蔗糖∶L-AA为2.75,反应温度为37 oC,转速为200 rpm,p H为7.5,细胞浓度为0.8(OD600),葡萄糖浓度为1.5%,反应时间为72h时,AA-2G产量最高,可达6.93 g/L。在37℃,40 KHZ,500 W,未进行震荡处理时,AA-2G的产率为5.69 g/L,仅为未超声但震荡处理的产量的87.54%。如将超声处理和震荡处理结合起来可以得到更好的效果。当在500W/150rpm处理14h后,产量可以达到7.05g/L,和传统的震荡水浴处理相比,增加了11.9%(p<0.05)。此时,最优温度从37℃提高至55℃。在6h内产量可以达到6.6g/L,和传统方法相比,产量提高4.76%(p<0.05)。对CGTase构象研究发现,当CGTase在37℃,500 W,150rpm的条件下处理2小时后,荧光强度有微弱的减少,这意味着色氨酸残基进一步趋向于内部,整个酶分子轻微被折叠。而在55℃时,荧光强度大幅度增长,意味着色氨酸残基更接近于蛋白表面。圆二色谱研究演示,在37℃时α-螺旋,β-折叠以及随机卷曲都略有减少;而在55℃时,α-螺旋减少约34.36%,β-折叠以及随机卷曲的含量分别增加21.46%和26.30%。CGTase经500W/150rpm,37和55℃处理2小时后或者直接在500W/150rpm下进行对其测定水解活力和环化活力。研究发现,其两种酶活都显著提高。在超声/震荡的作用下,AA-2G产率的提高是由于CGTase构象变化和激活作用导致的。