茶氨酸生物合成研究

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1、中国农业科学院硕士学位论文茶氨酸生物合成研究姓名王春晖申请学位级别硕士专业茶学指导教师林智20050601摘要茶氨酸是茶叶中特有的氨基酸具有很高的I矢用价值和商业价值但由于从茶叶中提取高纯度的茶氨酸成木高昂。因此开展茶氨酸的牛物合成研究具有重要的理论意义和实践价值。本研究的主要目的是筛选得到可合成茶氨酸的徽生物菌株并对该菌株的培养、生物合成茶氨酸的条件以及茶氨酸合成关键酶类的基因克隆和表达等进行研究以期为今后利用微生物发酵和基因工程的方法工业化生产茶氨酸提供理论依据。主要研究结果如下从种含有谷氨酰胺酶的微生物中筛选得蓟一株可以台成茶氨酸的微牛物菌株一硝基还原假单胞菌。培养研究表明该硝基还

2、原假单胞菌在丰富盐离子培养基中小吋以后进入对数生长期小吋以后进入稳定期。其最佳培养条件是培养基、培养温度、葡萄糠为源、谷氨酸钠为源、自然通气量、装渡量。该菌株在传代次时基本保持稳定传代次时出现不稳定性质。摇瓶实验结果表明硝基还原假单胞菌生物合成茶氨酸的最佳条件为底物浓度谷氨酰胺乙胺、、湿细胞量培养温度°C培养时间小时。此时茶氨酸的最大牛成量为。底物浓度谷氨酰胺乙胺、、湿细胞量培养温度培养吋间小吋。此吋茶氨酸的最大生成量为。发酵小试结果表明该条件下发酵小时茶氨酸生成量达到最大值为小时发酵终点时发酵液中茶氨酸平均含量为。试图克隆硝基述原假单胞菌中谷氨酰胺酶的基因。由基因测序可知克隆得到的基因

3、序列与已报道的假单胞菌的谷氨酰胺酶基因序列回源性很低其原因有特于进一步研究。木实验成功克隆、表达了中的谷胺酰氨转肽酶基因所得基因工程菌在底物浓度谷氨酰胺乙胺、、湿细胞量培养温度培养小吋茶氨酸的最大生成量为。关键诃茶氨酸硝基还原假单胞菌生物合成谷氨酰胺酶基因克隆谷氮酰胺转肽酶基因克隆和表远减凉凉减减减减减减凑减减减凉四咖减减减钳凉减减减减减凉减减减减凉减一凉减减减凉减减减减减减凉论文评阅人杨亚军研究员屠幼英副教授答辩委员会主席江用文副研究员答辩委员会成员杨崇仁研究员杨贤强教授何普明教授成浩研究员答辩时间茶学茶学中国农业科学院茶叶所浙江大学茶学中国农业科学院茶叶所植物化学茶学茶学茶学年月日答

4、辩地点中国农业科学院茶叶研究所屮国科学院昆明植物所浙江大学浙江大学屮国农业科学院茶叶所本研究属浙江省重点科技计划“茶氨酸提取制备产业化技术研究''编号英文缩写缩略词英文全称?中文名称氨卞青霉素腺昔三磷酸碱基对漠化乙锭谷氨酰胺酶谷氨酰胺转肽酶谷氨酸盐谷氨酰胺异丙基硫代半乳糖昔一种培养基光密度聚合酶链反应硝基还原假单胞独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知除了文屮特别加以标注和致谢的地方外论文屮不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果也不包含为获得中国农业科学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献

5、均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究牛签名时间咕年乡月巧日关于论文使用授权的声明本人完全了解中国农业科学院有关保留、使用学位论文的规定即中国农业科学院有权保留送交论文的复印件和磁盘允许论文被查阅和借阅可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业科学院可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。保密的学位论文在解密后应遵守此协议研究牛签名导师签名励齋锄时间占哆年月日时间棚『年月〃』自中国农业科学亮硕士论文绪论研究目的和意义第一章绪论茶氨酸是茶叶中特有的氨基酸具有很高的医用价值和商业价值但由于从茶叶屮提取高纯度的茶氨酸成本还非常昂贵因此有关它的

6、生物合成研究越来越受到重视。目前采用茶树愈伤组织、悬浮细胞培养等方法虽然能生成天然型茶氨酸但由于运行成本过高产品制率低暂时还无法产业化。微生物发酵法是目前工业化牛产茶氨酸最成功的方法日木太阳化学株式会社拥有该方法而国内目前有关这方面的研究还未见有报道。本研究试图从微生物的大本营中筛选岀可合成茶氨酸的微生物菌株。并对筛选得到的微生物菌株的培养、茶氨酸生物合成条件以及茶氨酸合成关键酶类的基因克隆和表达等进行研究以期为今后利用微生物发酵和基因工程的方法工业化生产茶氨酸提供理论依据?国内外研究现状茶氨酸的特性茶氨酸是茶叶中含有的一种特殊的非蛋白氨基酸属于次牛代谢产物在一般植物中比较罕见被认为是茶

7、叶的特征氨基酸。它与茶叶的滋味及香气形成关系密切是构成绿茶品质的极重要的成分Z—甚至被作为鉴别真假茶叶的重要化学指标。茶氨酸是年本学者酒户弥二郎首次从绿茶中分离得到的它的化学名为乙基叶谷氨酰胺—屈于酰胺类化合物有的文献中常称作一谷氨酸乙胺或?谷酰基乙酰胺分子式为分子量为。N◊弋籍2图茶氨酸分了结构自然界存在的茶氨酸均为型纯品为白色针状晶体熔点分解比旋光度阻】一卜乌居秀一。茶氨酸极易溶于水而不溶于无水乙醇和乙醯具有很强的萌三酮反应可用