透性化细胞海藻糖合成酶的制备及其催化合成海藻糖的工艺优.PDFVIP

第 １５卷第６期 生　 物　 加　 工　 过　 程 Ｖｏｌ１５ Ｎｏ６ ２０１７年１１月 ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｎｏｖ． ２０１７ － ｄｏｉ：１０３９６９／ ｊｉｓｓｎ１６７２ ３６７８２０１７０６０１０ 透性化细胞海藻糖合成酶的制备及其催化合成 海藻糖的工艺优化 １ ２ ３ ３ ３ １ ４ 刘　 念 ，高　 振 ，赵倩如 ，王凯峰 ，郭玉欣 ，江　 凌 ，周佳海 （１ 南京工业大学 食品与轻工学院，江苏 南京 ２１１８００；２ 南京工业大学 生物与制药工程学院， 江苏 南京 ２１１８００；３ 南京工业大学 ２０１１学院，江苏 南京 ２１１８００； ４ 中国科学院 上海有机化学研究所 生命有机化学国家重点实验室，上海 ２０００３２） 摘　 要：笔者以麦芽糖为底物，开展经渗透细胞技术处理得到的透性化细胞海藻糖合成酶催化制备海藻糖的新工 艺开发。 首先，对比不同透性化试剂对异源表达海藻糖合成酶的大肠杆菌工程菌的透性化处理效果，发现使用硫 酸粘杆菌素时海藻糖合成酶的催化转化率高达６４６％，是传统超声破碎的２６３倍；其次，通过参数优化获得硫酸 粘杆菌素透性化处理的最佳条件，即：１５ ｇ／ Ｌ的硫酸粘杆菌素在３０ ℃下处理６０ ｍｉｎ，得到的海藻糖合成酶活性最 高，为５ ２０９ Ｕ／ ｍＬ；最后，利用透性化处理后的大肠杆菌工程菌进行全细胞催化制备海藻糖工艺研究，结果表明：以 质量分数２５％的麦芽糖为底物，在ｐＨ７５、３０ ℃条件下，获得海藻糖的转化率为６５６％；进一步通过离心收集细胞 进行反复催化试验，在２０批次之后，转化率仍维持在６２５％，显示了良好的应用前景。 关键词：海藻糖；硫酸粘杆菌素；透性化处理；全细胞催化 － － － 中图分类号：ＴＱ９２５　 　 　 　 文献标识码：Ａ　 　 　 　 文章编号：１６７２ ３６７８（２０１７）０６ ００６８ ０６ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｒｅｈａｌｏｓｅ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｂｙ ｗｈｏｌｅ ｃｅｌｌ ｃａｔａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｒｅｈａｌｏｓｅ ｓｙｎｔｈａｓｅ ｆｒｏｍ ｐｅｒｍｅａｂｌｅ ｃｅｌｌｓ １ ２ ３ ３ ３ １ ４ ＬＩＵ Ｎｉａｎ ，ＧＡＯＺｈｅｎ ，ＺＨＡＯ Ｑｉａｎｒｕ ，ＷＡＮＧ Ｋａｉｆｅｎｇ ，ＧＵＯ Ｙｕｘｉｎ ，ＪＩＡＮＧ Ｌｉｎｇ ，ＺＨＯＵＪｉａｈａｉ （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｌｉｇｈｔ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｔｅｃｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１１８００，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｔｅｃｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１１８００，Ｃｈｉｎａ； ３．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ ２０１１，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｔｅｃｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１１８００，Ｃｈｉｎａ；４．Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｂｉｏｏｒｇａｎｉｃ ａｎｄ Ｎａｔｕｒａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｏｒｇ