论文部分内容阅读
L-茶氨酸(L-Theanine)是存在于茶叶内的一种主要氨基酸,为茶叶的主要呈味物质,广泛应用于医疗、保健、食品领域。近年来,不断有研究报道L-茶氨酸具有降血压、抗肿瘤、神经保护等作用,其市场需求日益增长。目前L-茶氨酸的制备主要包括从茶叶中直接分离提取、化学合成和生物合成等几种方法,从产品加工成本、产品质量以及产品安全性等方面考虑,生物合成是制备L-茶氨酸发展趋势,而且在植物细胞组织培养和微生物酶促合成等生物合成方法中,微生物酶促合成因具有成本低,周期短等优点,成为最具潜力的方法,应用前景非常广阔。现发现能催化茶氨酸生物合成的酶有：茶氨酸合成酶、谷氨酰胺合成酶、Y-谷氨酰甲胺合成酶、谷氨酰胺酶、γ-谷氨酰转肽酶。本实验的主要目的是优化谷氨酰胺酶和γ-谷氨酰转肽酶的肽酶催化合成的L-茶氨酸的条件下,提高谷氨酰胺的底物转化率,为进一步利用微生物发酵法工业化生产茶氨酸打下基础。1.优化重组谷氨酰胺酶催化L-谷氨酰胺和乙胺生成茶氨酸的反应条件。4mL体系中,0.3M谷氨酰胺、1.8M乙胺、2Utransfer粗酶液、pH9.8,46°C反应6h,酶促反应条件最优。但HPLC测定结果显示,即使在最优反应条件下,谷氨酰胺酶催化合成L-茶氨酸的产量也只有0.239g/L。这与我们要工业化生产茶氨酸的目的相差甚远,其具体原因还有待进一步分析。2.优化重组Y-谷氨酰转肽酶粗酶液催化L-谷氨酰胺和乙胺生成茶氨酸的反应条件,进一步提高The/Gln底物转化率。500mL体系中,0.2M谷氨酰胺,1.8M乙胺,0.4M的HCl,3Utransfer γ-GGT粗酶液、0.06M NH4HCO3,1mM的Mg2(OH)2CO3,乙胺水溶液调pH9.7,30℃反应36h,茶氨酸产量26.45g/L,底物转化率可达86%,为今后工业化生产L-茶氨酸提供广阔前景。