γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶發(fā)酵條件的優(yōu)化及其合成調(diào)控機(jī)制的研究.pdf

1、γ-谷氨?；衔镒鳛橐活?lèi)重要的氨基酸衍生物，已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、飼料添加劑等領(lǐng)域。傳統(tǒng)生產(chǎn)方法采用化學(xué)法，污染大，成本高，嚴(yán)重抑制了γ-谷氨?；衔锇l(fā)展?jié)摿?。利用?谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶酶法制備γ-谷氨?；衔?，具有化學(xué)法無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)：(1)γ-位點(diǎn)特異性；(2)反應(yīng)過(guò)程中無(wú)需側(cè)鏈保護(hù)和脫保護(hù)；(3)轉(zhuǎn)肽反應(yīng)可在純水中進(jìn)行；(4)無(wú)需輔酶，不消耗ATP等。但由于制備γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶的產(chǎn)率較低，提取工藝復(fù)雜等原因一直是制約其產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵因素

2、，故提高γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶的產(chǎn)酶效率具有非常重要的意義。
　　 本文采用單因素試驗(yàn)及正交試驗(yàn)考察金屬離子及表面活性劑對(duì)Bacillussubtilis NX-2胞外合成γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶的影響，結(jié)果表明，添加Mn2+、Mo6+和Tween-20可有效促進(jìn)菌株產(chǎn)酶，其最佳組合配方為：Tween-200.15％、(NH4)2MoO40.8g/L、MnSO40.05g/L。優(yōu)化后該菌株產(chǎn)酶酶活達(dá)到3.90U/mL，較原培養(yǎng)條件提高了21.

3、6％。
　　 通過(guò)分析Bacillus subtilis NX-2搖瓶分批發(fā)酵合成γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶過(guò)程曲線(xiàn)，發(fā)現(xiàn)葡萄糖缺乏時(shí)，菌株開(kāi)始迅速合成γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶。于是提出了γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶的合成調(diào)控機(jī)制，經(jīng)考察培養(yǎng)基中葡萄糖濃度、添加不同降解時(shí)間的γ-聚谷氨酸對(duì)菌株產(chǎn)酶的影響、以及發(fā)酵過(guò)程中發(fā)酵液的粘度、谷氨酸含量變化情況，結(jié)果表明：1、葡萄糖作為碳源主要用于菌株生長(zhǎng)，待其耗盡時(shí)，是γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶迅速合成的前提條件；2、葡萄糖耗

4、盡后，菌株開(kāi)始大量合成γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶，以發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的γ-谷氨酰聚合物作為底物，將其降解成能被細(xì)胞吸收利用的谷氨酸，維持正常生長(zhǎng)代謝。因此采用兩階段調(diào)控發(fā)酵提高γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶的活力，即發(fā)酵前期流加葡萄糖保證菌株大量生長(zhǎng)，發(fā)酵后期使菌株在饑餓的狀態(tài)下大量合成γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶?？疾炝搜a(bǔ)料發(fā)酵培養(yǎng)基中初始葡萄糖濃度及不同補(bǔ)加方式對(duì)菌株生長(zhǎng)合成γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶的影響，確定了有利于γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶合成的補(bǔ)料分批發(fā)酵策略，并在3L發(fā)酵罐上進(jìn)行