高值化手性氨基酸生物合成技術(shù)
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),手性氨基酸作為最重要的原料和中間體,市場(chǎng)規(guī)模也越來(lái)越大。本項(xiàng)目目前研發(fā)的手性氨基酸包含L-2-氨基丁酸、D-蘇氨酸、L-天冬酰胺、L-叔亮氨酸、L-色氨酸等。
創(chuàng)新點(diǎn):
1)本項(xiàng)目采用一鍋化反應(yīng),以廉價(jià)的L-蘇氨酸為原料,經(jīng)過(guò)工程菌催化合成2-氨基丁酸,反應(yīng)時(shí)間10-12 h,原料的轉(zhuǎn)化率達(dá)到99%以上,2-氨基丁酸的產(chǎn)量達(dá)到100 g/L以上。
2)以消旋化蘇氨酸為原料,進(jìn)行酶法拆分制備D-蘇氨酸。底物添加量達(dá)到2.5 M,反應(yīng)10 h內(nèi)達(dá)到完全拆分,D-蘇氨酸ee值為99%。
3)以天冬氨酸為原料,采用工程菌催化反應(yīng)10-12 h,L-天冬氨酸轉(zhuǎn)化率達(dá)到了94.4 %,L-天冬酰胺產(chǎn)量可達(dá)120 g/L,生產(chǎn)強(qiáng)度達(dá)到12.4 g/(L•h)。
4)基于構(gòu)建的基因工程菌,采用偶聯(lián)輔酶再生技術(shù),轉(zhuǎn)化廉價(jià)底物合成L-叔亮氨酸,反應(yīng)24 h,底物轉(zhuǎn)化率達(dá)95%,產(chǎn)量達(dá)到100 g/L以上水平。
5)其它手性氨基酸(L-色氨酸、D-氨基酸)發(fā)酵和生物合成正在陸續(xù)開展中。
6)多種高效酶制劑的工程菌株構(gòu)建、發(fā)酵產(chǎn)酶以及多種中間體的制備。如蘇氨酸脫氨酶、亮氨酸脫氫酶、甲酸脫氫酶、ω-轉(zhuǎn)氨酶等,以及利用這些酶制備的多種醫(yī)藥中間體。
江南大學(xué)
2021-05-11