S-腺苷蛋氨酸的酶法生產及其專用固定化酶
成果概況
成果類別: | 應用技術 | 體現形式: | 新技術 | 課題來源: | 地方計劃 |
起止時間: | 2011.01 至2012.12 | 研究形式: | 與院校合作 | 所處階段: | 成熟應用階段 |
成果屬性: | 原始性創(chuàng)新 |
成果簡介
本項目屬于生物化工領域,涉及酶固定化以及利用固定化酶催化合成高附加值化合物S-腺苷蛋氨酸(S-adenosylmethionine,SAM)。SAM是廣泛存在于生物體內的一種重要代謝中間體,在體內由L-蛋氨酸(L-Met)和三磷酸腺苷(ATP)經SAM合成酶(S-adenosylmethionine synthetase)催化合成,SAM已經被廣泛應用于醫(yī)藥和保健品領域。目前SAM的工業(yè)化生產方法是酵母菌發(fā)酵法,而體外酶促轉化法是目前研究的熱點。與發(fā)酵法相比酶法合成SAM具有生產周期短、底物轉化率高、純化工藝簡單、能耗低以及環(huán)境友好等優(yōu)點,更易于進行工業(yè)化生產以及降低SAM產品價格,從而使消費者從SAM生產技術進步中受益。因此,體外酶催化合成SAM具有廣闊的推廣應用前景。
體外酶催化制備SAM的關鍵是獲得大量低成本的SAM合成酶,同時通過固定化技術提高SAM合成酶的穩(wěn)定性以及重復使用批次?;谝陨戏治?,本項目構建了能高效組成型表達SAM合成酶的基因工程菌,單位體積發(fā)酵液重組SAM合成酶活力比野生菌搖瓶培養(yǎng)提高了320倍,單位質量菌體重組酶活力比野生菌提高了約60倍。通過包埋法對重組細胞進行固定化,然后使用固定化整細胞以三磷酸腺苷(ATP)和L-蛋氨酸為底物催化合成SAM,35 ℃反應8 h SAM合成量達到10-12 g/L,底物轉化率達到95%以上。
同時也對重組SAM合成酶進行了一步純化,使用多種載體對SAM合成酶進行了固定化研究,最終選取氨基樹脂用于制備固定化SAM合成酶,固定化酶活力回收率達到76%,半衰期為15-20批次,具有優(yōu)良的操作穩(wěn)定性。將固定化酶用于SAM的催化合成,35 ℃反應8 h 反應液中SAM的累積量達到10.8 g/L,底物轉化率達到95%,通過陽離子交換層析對SAM進行純化,最終SAM的總收率達到70%。
本項目申請國家發(fā)明專利3項,已授權2項,發(fā)表相關論文十余篇,對酶法生產S-腺苷蛋氨酸的推廣應用具有重要的意義。該專利技術已經于2012年10月轉讓給企業(yè)并實施生產。2013年共生產和銷售S-腺苷蛋氨酸1500公斤,新增利潤112.5萬元,新增稅收16.9萬元。2014年新增銷售額570萬元,新增利潤142.5萬元,新增稅收21.4萬元。
應用前景
主要應用行業(yè): | 制造業(yè) | 知識產權形式: | 專利 |
應用狀態(tài): | 產業(yè)化應用 | 擬轉化方式: |
單位概況
完成單位: | 西北工業(yè)大學 | ||
單位地址: | 陜西省西安市碑林區(qū)友誼西路127號 | ||
單位電話: | 029-88492273;88494857 |
聯系方式
聯系人: | 常威威 | 聯系人電話: | 029-88460723 | 聯系人Email: |





