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本研究第一部分主要探讨了微生物谷氨酰胺转胺酶(MTG)在300L发酵罐上的工艺条件,同时对MTG分离的关键步骤进行了研究。主要研究结果如下：
⑴Streptoverticillium mobaraense生产MTG发酵过程中pH控制策略为：通过在24h以后流加一定适合种类的有机酸来调控pH,使该值控制在6.0～6.8：通过加入离子捕捉剂,改变造成发酵pH变化的一些关键盐离子浓度；建立发酵体系中MTG酶的专一性非抑制体系,阻断MTG的自身产生的一些酶反应。
⑵发酵原材料的从工业化成本考虑以葡萄糖为主,适当补加甘油或淀粉水解物等是比较理想的碳源组合。高压水解的豆饼粉为氮源比较理想,豆饼粉水解物的最适添加浓度为25g/L,,其与对照组比MTG酶活高出26.2％,其次鱼粉水解物也是比较适宜MTG合成的氮源。
⑶在10～50L发酵罐实验结果的基础上,对300L发酵罐的一些关键参数通气量、搅拌转速等进行了模拟放大,同时对机械搅拌器的类型进行了比较,以混合流体为主的六箭叶圆盘涡轮式与六折叶圆盘涡轮式相比,对MTG酶活的影响并不显著,但这两种搅拌器好于以轴向流为主的锚式桨。
⑷将Streptoverticillium mobaraense发酵得到的TGase酶液凝胶层析后进行SDS-PAGE电泳,获得了酶的分子量在37KDa左右,为进一步的超滤分离参数选择提供依据。将TGase酶的活力损失和超滤膜通量综合考虑确定超滤温度选择在8±2℃比较适宜,在确定超滤过程温度的基础上,考察了对膜通量有重要影响的因素,确定料液的pH在7.5左右,操作压力在0.20～0.25Mpa之间。
本研究第二部分主要探讨了酵母菌生物转化S-腺苷甲硫氨酸的离子交换分离过程。筛选了一种对SAM具有较强分离效果的大孔弱酸性阳离子交换树脂DK110。对SAM在DK110上的不同pH情况下离子交换行为进行了研究,发现在pH6-7的范围内吸附效果较为理想。在pH小与1.5则会对产物结构产生影响。研究了SAM在DK110树脂上的动态吸附行为,确定并优化了工艺条件。将上柱液以20ml/min的速度,pH5.0～7.0,用1％浓度的硫酸以15-20ml/min的流速洗脱是适宜的条件,再经过层析吸附等步骤后SAM的产物纯度达到了96％～98％。