生物催化2-羟基-4-甲硫基丁腈制备羟基蛋氨酸菌株的筛选及转化过程的研究.pdf

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1、2015年4月发酵科技通讯第44卷第2期生物催化2一羟基一4一甲硫基丁腈制备羟基蛋氨酸菌株的筛选及转化过程的研究李宗通。金利群(浙江工业大学生物工程研究所，浙江杭州310014)摘要：筛选得到一株产腈水解酶的基因工程菌株(ZJB12048)，在优化的转化条件下(反应温度50oC．反应体系pH值7．0(100mmol／L柠檬酸／柠檬酸钠缓冲溶液)，湿茵体浓度为0．02g／mL．底物浓度为150mmol／L)，其静息细胞对2一羟基一4一甲硫基丁腈具有较高的催化活h。高效液相色谱(HPLC)、液相～质谱(LC—MS)和核磁共振(NMR)分

2、析结果表明，反应液中的转化产物为羟基蛋氨酸(2一羟基一4一甲硫基丁酸)。关键词：筛选；2一羟基一4一甲硫基丁腈；腈水解酶；2-羟基一4一甲硫基丁酸；鉴定中图分类号：TQ925文献标志码：A文章编号：1674—2214(2015)02—0007—05Screeningandbiotransformationoptimizationofastraincatalyzing2-hydroxy-4-(methylthio)butyronitriletomethioninehydroxyanalogueLIZongtong，JINLiqun(I

3、nstituteofBioengineering，ZhejiangUniversityofTechnology，Hangzhou310014，China)Abstract：ZJB12048，anitrilase-producinggeneticengineeringstrain，wasisolated．Underthe0p·timizedtransformationconditionsasfollowed．reactiontemperature50。C．initialpHvalue7．0fi00mmol／Lcitricacid／so

4、diumcitratebufersolution)．concentrationofwetcells0。02#mLandtheconcentrationofsubstrates150mmol／L．2一hydroxy一4一(methyhhio1butyronitrileweretrans．ferredintomethioninehydroxyanaloguebytherestedcells．Andtheobtainedproductwasidenti．fledas2-hydroxy-4一(methylthio)butyricacidus

5、ingHPLC，LC-MSandHNMR．Keywords：screening；2-hydroxy-4-(methylthio)butyronitrile；2-hydroxy-4-(methylthio)butyricacid；nitrilase；identification羟基蛋氨酸化学名为2一羟基一4一甲硫基丁酸分完全相同．即HMB上是一个羟基代替了蛋氨(2-hydroxy-4-(methylthio1)butan0icacid，HMB)，酸上的氨基。研究表明，在动物体内等量蛋氨酸与又称为蛋氨酸羟基类似物，是一种蛋氨酸的类似羟基

6、蛋氨酸具有相同的生物效价，此外羟基蛋氨物替代品。蛋氨酸羟基类似物的化学结构式和蛋酸还表现出一些特有的性质，如良好的抑菌效果．氨酸除了第二个碳原子上的基团不同外，其他部增强动物机体免疫及抗氧化能力，有效减缓热应收稿13期：2014—05—06基金项目：浙江省自然科学基金基础青年项目(20110208)作者简介：李宗通(1987一)，男，河南焦作人，硕士，研究方向为生物催化与生物转化，E-mail：lizongtong_1987@126．con1．——I发酵科技通讯第44卷激反应的损害及良好的过瘤胃效果等_1-51。因此．胨10，NaC

7、1，pH7．0，121。C下灭菌20min。HMB作为一种性能优越的蛋氨酸源被广泛应用2)斜面／平板培养基是在液体Luria—Bertani于动物饲料营养产业。培养基中加入1．5％～2．0％的琼脂。20世纪80年代，美国孟山都公司以化学合1．2实验方法成蛋氨酸的过程中产生的中间体2一羟基一4一甲硫1．2．1菌种的培养基丁腈为原料经过两步水解得到HMB[6-~。在此之野生菌的培养：从斜面培养基上挑取一环菌后，许多学者研究不同方法水解2一羟基一4一甲硫体接人50mL的LB液体培养基中，置于3O。C、基丁腈制备HMB[。化学合成HMB反应

8、条件比150r／min条件下培养20h作为种子液，按2％接较严苛，对设备要求较高，使用大量有机溶剂且产种量接种至新鲜的发酵培养基中，30。C、150r／生副产物，对环境污染严重。相对而言，利用微生物min条件下培养48h9000r／m