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产醇脱氢酶埃切毕赤酵母的发酵优化及其催化 第4页

更新时间:2016-10-23:  来源:毕业论文
1.5 羰基还原酶的发酵优化
羰基还原酶具有反应条件温和、高效、高度的立体选择性、绿色环保等强大优点,已成为生物催化制备手性芳香醇的主要生物催化剂。羰基还原酶的酶学性质,发现该羰基还原酶催化还原反应的最适温度为30℃,最适还原反应的pH为6.0,在pH4.5-7.0的酸性范围内仍能够保持原来80%以上的活力。酶对底物OPBE的最大反应速率Vmax是18.7mol/(min-mg)、Km值是0.319 mmol/L,对辅酶NADPH最大反应速率Vmax是14.9μmol/(min.mg)、Km值是0.306 mmol/L。该酶具有较高的底物特异性,对含有苯基的酮酯类底物具有较高的不对称还原活力。同时研究发现Mn2+、β-巯基乙醇、二硫苏糖醇对该酶的酶活有不同程度的促进作用;重金属离子、能够与还原性硫醇基团结合的金属离子、抑制剂、还原剂、有机溶剂和表面活性剂对酶活有抑制作用。[22,23]


1.6 研究意义
前手性芳香酮中最有代表性的反应底物是苯乙酮(ACP)。至今为止已报导了多种苯乙酮还原酶产生菌。刘湘等报道面包酵母细胞内存在着丰富的氧化还原酶,可催化各种羰基化合物的不对称还原反应,并对该类反应具有高度的立体选择性,可用于还原苯乙酮。倪晔从土壤中分离到了一种a-溴代苯乙酮和苯乙酮具有高立体选择性还原活性的酵母菌—红酵母AS2.2241,可用于(S)-1-苯乙醇的制备。Renato Bruni等直接利用植物体的一部分细胞进行生物转化,他们不加培养液培养的胡萝卜(根)定量的还原前手性的苯乙酮生成纯光活性的(S)-苯乙醇,反应时间为3d,产率为100%,ee值为100%;用茴香(茎)和豌豆(果)作催化剂时得的产率比较低,分别是37%和10%。G. Kumaraswamy等将浸泡过后的绿豆生物催化苯乙酮的还原反应,10-15℃条件下反应24小时,产率达52%,ee值为84%。另外可以催化苯乙酮的不对称还原反应的微生物还有白地霉菌、木兰假丝酵母等。[24,25]
尽管利用生物催化剂催化芳香酮的不对称还原反应合成,有很多的文献报道。但绝大部分催化剂催化的反应都符合Prelog规则,只有极少数生物催化剂符合anti-Prelog规则。我们实验室成功筛选到一株埃切毕赤酵母,其催化苯乙酮的不对称还原符合anti-Prelog规则,产生(R)-1-苯乙醇,但其产酶活力较低。本课题的研究目的即为通过对其培养条件的优化,提高埃切毕赤酵母的产醇脱氢酶的活力。[26,27]
1.7 研究内容
本论文主要研究产醇脱氢酶埃切毕赤酵母发酵条件的优化,可以从碳源、氮源、pH值、金属离子等方面来进行研究其对产酶的影响,从而找出最优的脱氢酶发酵条件

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