支鏈氨基酸轉氨酶產生菌的篩選及其發(fā)酵條件的優(yōu)化.pdf

1、支鏈氨基酸轉氨酶能夠專一性地利用支鏈氨基酸進行轉氨反應，在α-酮酸的合成、手性氨基酸對映體的拆分和氨基酸的生物合成等領域具有潛在的應用價值，其研究已受到國內外的廣泛重視。本文系統(tǒng)開展了關于產酶菌株篩選，發(fā)酵產酶條件、轉氨反應條件優(yōu)化和產酶菌的生長動力學的研究，為深入開展支鏈氨基酸轉氨酶的工業(yè)應用奠定了基礎。 本研究通過對公廁附近的土壤樣品進行篩選，由篩選平板分離到274株菌落較大的菌株，驗證轉化產物后得到14株進入復篩，選出一株

2、支鏈氨基酸轉氨酶活性相對較高的菌株WJ44。通過對菌落形念的觀察、16SrRNA序列的比對和系統(tǒng)發(fā)育分析、生理生化實驗，鑒定WJ44菌株為一株蠟狀芽孢桿菌(Bacilluscereus)，命名為BacilluscereusWJ44。 通過單因素實驗和響應面實驗確定了BacilluscereusWJ44發(fā)酵產支鏈氨基酸轉氨酶的最佳培養(yǎng)基組成為：葡萄糖20.99g/L，蛋白胨16.85g/L，牛肉膏5g/L，玉米漿18.24g/L，

3、KH2PO43g/L，MgSO4·7H2O0.5g/L；最佳培養(yǎng)條件為：初始pH7.0，培養(yǎng)溫度37℃，裝液量20mL/250mL三角瓶，搖床轉速200r/min，接種量3％。WJ44菌株在最佳培養(yǎng)基組成和培養(yǎng)條件下培養(yǎng)10h，其支鏈氨基酸轉氨酶活力即可達45.79U/mL，菌體干重8.64g/L，分別比原來提高了40％與10％，是一株產酶和生長性能較佳的菌株。 利用單因素實驗和正交實驗確定了全細胞酶催化的的轉氨反應的最佳條件為

4、：底物L—亮氨酸15g/L，丙酮酸12g/L，酶液與底物溶液的配比1:1(V：V)，表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨3g/L，輔酶5’—磷酸吡哆醛0.04mmol/L，轉氨反應溫度40℃，底物溶液起始pH9.0。金屬離子對轉氨反應均有一定程度的抑制作用，Cu2+的抑制作用尤為明顯。在最佳條件下轉氨反應8h，產物α-酮異己酸濃度即可達5.63g/L。 通過對BacilluscereusWJ44在連續(xù)培養(yǎng)中的生長動力學特性研究，發(fā)現(xiàn)以