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一种酶法生产D-泛酸的方法

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2022-06-27 09:27:50

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:江苏无锡市| 朱建萍 | 2022-11-20 13:38:59

本发明涉及一种酶法生产D 泛酸的方法,属于生物工程技术领域。本发明是使用来源于藤黄微球菌(Micrococcus luteus)的泛酸合成酶在大肠杆菌中的异源表达,并且以此重组菌株边发酵边转化D 泛解酸和β 丙氨酸生产D 泛酸,与现有的技术相比,本发明采用的方法,反应条件温和,对设备要求低,边发酵边转化52h,产量能达到52.1g/L,摩尔转化率为70.6%。转化体系简单使得下游纯化简易,极大的降低了生产成本,能够满足工业化需求。

本发明找到了一种泛酸合成酶并且能在异源宿主中高效表达,进而通过边发酵边转化方法使D-泛解酸和β-丙氨酸反应生成D-泛酸。

本发明提供了一种高产D-泛酸的重组菌,所述重组菌表达了来源于藤黄微球菌(Micrococcus luteus)的泛酸合成酶,编码所述泛酸合成酶的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明提供了一种高产D-泛酸的基因工程菌的构建方法,所述方法是以***21(DE3)为宿主,以pET-28a(+)为表达载体。

在本发明的一种实施方式中,所述基因工程菌的构建方法是化学合成核苷酸如SEQ ID NO.1所示的目的泛酸合成酶基因PS,将获得的泛酸合成酶基因PS连接到表达载体pET-28a(+)中得到重组质粒,将重组质粒转化到***(DE3),在含有卡那抗性的平板上筛选得到阳性转化子。

本发明提供了一种生产高酶活泛酸合成酶的方法,所述方法是以所述重组菌为发酵菌株进行产酶。

在本发明的一种实施方式中,将所述重组菌接种至种子培养基中,在30~40℃、150~250r/min过夜培养。

泛酸又称维生素B5,是一种水溶性维生素。由泛解酸和β-丙氨酸经酶催化缩合而成,具有旋光性,仅D型有生物活性。纯游离泛酸是一种黄色粘稠油状物,有酸性,易溶于水和乙醇,不溶于苯及氯仿。泛酸在酸、碱以及光、热条件下都不能稳定存在。泛酸具有制造抗体的功能,在维护头发、皮肤以及血液健康方面都有着重要的作用。一般是参加体内能量的制造,并且可以控制脂肪的新陈代谢,是大脑和神经的必需营养物质。泛酸目前广泛用于制药行业,食品工业,化妆品,并且广泛用作饲料添加剂。

目前市场上对泛酸及其盐类的生产多采用两种方法,第一种是方法是诱导结晶法,此方法利用混旋泛酸钙溶解度比D-型或L-型都大这一特点采用诱导结晶法。第二种是化学拆分法,其缺点是拆分剂价格过高,分离困难,还存在毒性和环境污染问题。D-泛解酸与β-丙氨酸需要在腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)的辅助下进行反应生成D-泛酸。

本发明旨在通过异源表达一种泛酸合成酶用于转化生产D-泛酸,这种转化条件温和,对设备要求低,只需一步反应,简便快捷,效率高。边发酵边转化的过程中不需要额外添加ATP,降低了成本,减轻了对环境的污染。反应具有高选择性,产品纯度高,方便后期的分离与纯化,有利于大规模工业化生产。

江南大学(Jiangnan University),坐落于无锡市,是中华人民共和国教育部直属高校,国家“双一流”建设高校, “211工程”、“985工程优势学科创新平台”重点建设高校,入选国家“111计划”、卓越农林人才教育培养计划、卓越工程师教育培养计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家级新工科研究与实践项目,是高水平行业特色大学优质资源共享联盟成员、“一带一路”高校食品教育科技联盟成员、中国政府奖学金来华留学生接收院校、国家大学生文化素质教育基地、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地。

本发明的有益效果:本发明是使用来源于藤黄微球菌(Micrococcus luteus)的泛酸合成酶在大肠杆菌中的异源表达,并且以此重组菌株边发酵边转化D-泛解酸和β-丙氨酸生产D-泛酸,与现有的技术相比,本发明采用的方法,反应条件温和,对设备要求低,反应52h,产量能达到52.1g/L,摩尔转化率为70.6%。转化体系简单使得下游纯化简易,极大的降低了生产成本,能够满足工业化需求。

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