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粟酒裂殖酵母S.promb2.1794(Schizosaccharomyce.spromb)具有转化底物茄尼醇合成辅酶Q10的能力。本论文在前面研究的基础上,主要探讨了茄尼醇的酶法提取及有机体系中S.promb2.1794(Schizosaccharomyce.spromb)转化底物茄尼醇合成辅酶Q10的工艺过程,并对其转化机理进行了初步的分析。
研究结果表明:初始pH值4.0,浓度2.5%(v/v),45℃下利用ViscozymeL复合酶对烟末进行降解预处理,作用6个小时,茄尼醇提取率与粗品纯度分别达2.172%和32.93%,其指标优于其它预处理方式;经精制以后纯度达92.83%,可用作辅酶Q10、维生素K2等生物合成的中间体,有较高工业应用价值。
鉴于茄尼醇和辅酶Q10的水不溶性,构建了有机转化体系:异丙醇和pH5.0、0.1mol/L的磷酸缓冲液按2∶8(v/v)比例组成转化体系,菌体添加量为0.5%(w/v),底物添加浓度为500mg/L,30℃下220r/m转化8h,辅酶Q10产量为91.04mg/L发酵液,单位细胞内辅酶Q10产量为3.726mg/g细胞,相对空白提高了203.4%,相对水相体系中辅酶Q10产量提高了81.24%。
预实验的基础上,选用丙二醇作为细胞通透剂,结果发现,适当浓度的有机溶剂通过使细胞膜形成可逆的小孔有效提高细胞膜通透性,但是浓度过高,导致了一定的相毒性,使得细胞活性下降甚至失活,并确定了合适的有机溶剂作用条件。
茄尼醇作为辅酶Q10侧链供体,进入细胞以后,诱导了异戊二烯单体的合成,直接磷酸化后加成得到辅酶Q10侧链;底物茄尼醇的渗入,诱导细胞内某些产物降解酶的合成,被降解成小的单体或是小的片断,进而在异戊烯基转移酶的作用下,加成得到辅酶Q10的侧链。