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《北京化工大学》 2003年
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酶法转化反式肉桂酸生产~(15)N-L-苯丙氨酸的研究

岳海燕  
【摘要】:L-苯丙氨酸是人体必需的八种氨基酸之一,用于氨基酸输液和抗癌药物中间体,同时它也是生产新型甜味剂阿斯巴甜(APM)的重要原料。15N-L-苯丙氨酸是研究人体蛋白质和氨基酸代谢及氨基酸之间转氨作用不可缺少的示踪剂,它稳定,安全,对环境无害,尤其适用于婴幼儿和孕妇,因此取替了放射性示踪剂,受到了营养学和医学界的青睐。 本文主要研究了L-苯丙氨酸的生产工艺,试图找到一条原料易得,成本低廉,生产方便,产品质量高的路线,为以后15N标记的L-苯丙氨酸的生产奠定基础。 以粘红酵母(Rhodotorula glutinis)AS2.102为出发菌株,本文主要研究了产酶培养基、培养条件及其优化,酶促转化条件及其优化,PAL酶活的改善与稳定,影响产酸的因素及高酶活力菌株的筛选。 通过研究培养基成分和培养条件对产酶的影响,并对其进行优化,得到了最佳培养基和最佳培养条件,最佳产酶培养基为(%):玉米浆2.0,豆饼粉1.0,葡萄糖0.5,K2HPO40.1,NaCl0.5,L-Phe0.05;最佳培养条件为:接种量10%,装液量20%,30℃,pH5.5,150rpm,21h。 通过探讨温度、pH值、底物浓度等因素对产酸的影响,确定了最佳酶促转化条件为:肉桂酸1.5%,氨8M,菌泥2.50g,pH10.5,温度30℃,反应72h。 WP=3 本文对原始菌株进行了理化诱变及抗性突变,获得一株高酶活力的菌株,酶比活达22.1×10-3U/mg,是诱变前的1.92倍,产酸量达6.46g/L,是诱变前的1.85倍。 在改善PAL(EC4.3.1.5)酶活与产酸能力方面,研究发现:0.005%溴化十六烷基吡啶可提高产酸量12.4%;细胞量/反式肉桂酸比率(α)为3.6对产酸最有利;在第3、25、40hr流加反式肉桂酸至浓度为0.1mol/L,可提高产酸量9.6%。经菌株选育及条件优化,产酸量达10.03g/L,是初始菌株产酸的5.87倍,肉桂酸转化率达60%。 文章还初步探索了产品的分离纯化,工艺流程为:将转化液离心,真空除氨,盐酸沉淀肉桂酸,过滤后上清液调pH值为2,用732阳离子交换树脂吸附,水洗树脂柱后,用0.5mol/L的氨水洗脱,2%的活性炭脱色,经真空旋转蒸发,乙醇洗涤结晶后得粗产品,重结晶2次,烘干得L-苯丙氨酸产品。整个工艺过程洗脱率达96.9%,产品总收率为70%。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TQ920

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