【摘 要】
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L-半胱氨酸是一种重要的含硫氨基酸,广泛应用于医药、食品、化妆品以及饲料工业.该实验室从土壤中筛选获得了一株假单胞菌TS-1138,可转化DL-ATC合成L-半胱氨酸.该研究从产酶
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L-半胱氨酸是一种重要的含硫氨基酸,广泛应用于医药、食品、化妆品以及饲料工业.该实验室从土壤中筛选获得了一株假单胞菌TS-1138,可转化DL-ATC合成L-半胱氨酸.该研究从产酶及酶促反应条件优化、关键酶的分离纯化、酶学性质以及菌株的微胶囊固定化等方面进行了研究,研究结果如下:在单因素实验的基础上应用正交实验确定出假单胞菌TS-U38最佳产酶培养基配方为(g/L):葡萄糖30,DL-ATC 3,玉米浆2,尿素3,MnSO4·5H2O 0.007,K2HPO4 3,FeSO4·7H2O 0.01,MgSO4·7H2O 0.5,NaCl 1.5,pH 7.5;于28℃、140r/min摇床培养16h后,细胞浓度和酶活力分别比优化前提高29.9﹪和23.8﹪.建立了最佳酶促反应条件:完整细胞酶液(细胞培养液5倍浓缩)在43℃、pH8.0、DL-ATC底物浓度6g/L时,进行酶促反应时转化率最高达到59.9﹪;超声波破壁后酶液(5倍浓缩)在37℃、pH8.0、DL-ATC底物浓度为6g/L时进行酶促反应时转化率最高达到79.1﹪.采用去除核酸、盐析、凝胶过滤和离子交换等手段分离纯化得到电泳纯的L-ATC水解酶、L-SCC酰胺水解酶和L-Cys脱巯基酶,分子量分别为37.5、42.8和53.0KDa,三个酶的最适反应温度均为35℃,最适反应pH值分别为7.0、8.0和7.0,均为嗜中温型酶,在pH6.0~pH9.0的范围内有较好的稳定性;三个酶的Km值分别为0.67 mmol/L、0.15 mmol/L和2.37mmol/L,最大反应速度分别为0.39×10-3mmol/L·min、0.42×10-3mmol/L·min和O.11×10-3mmol/L·min.应用非均相反应合成了微胶囊固定化材料NaCS,并利用NaCS-PDMDAAC微胶囊对TS-1138菌株进行了固定化,培养132h后胶囊内的菌浓为游离培养细胞的6倍,催化活性为游离培养细胞的2.5倍;微囊化细胞静态、动态转化DL-ATC合成L-半胱氨酸的研究表明,静态转化比动态转化在DL-ATC的转化率、达到L-半胱氨酸最大量的积累所需的时间、反应装置的要求等方面均有一定的优势.
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