背景技術(shù)

L-苯甘氨酸是一種高值的非天然芳香族a-氨基酸，是合成食品添加劑和藥物中間體重要的手性砌塊。L-苯甘氨酸及其衍生物是合成紫杉醇、β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素及重磅炸彈藥物-氯吡格雷的重要中間體。隨著化工技術(shù)的不斷發(fā)展，L-苯甘氨酸的化學(xué)合成工藝已非常成熟。但其傳統(tǒng)的合成過(guò)程所使用的氰化物或強(qiáng)堿，對(duì)工人的安全威脅較大，且對(duì)環(huán)境極不友好。此外，化學(xué)合成L-苯甘氨酸的對(duì)映選擇性較差，增大了后續(xù)純化精制的成本。與傳統(tǒng)的化學(xué)合成相比，新型的生物合成具有手性選擇性強(qiáng)、反應(yīng)條件溫和、環(huán)境友好及對(duì)設(shè)備要求低等優(yōu)勢(shì)，隨著環(huán)境問(wèn)題日益突出，綠色、環(huán)保的生物合成更受關(guān)注和青睞。

近年來(lái)，關(guān)于苯甘氨酸生物合成研究較多的主要有苯海因酶轉(zhuǎn)化法、D-苯甘氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶法和氨基酸脫氫酶法等。然而，它們?nèi)源嬖谝欢ǖ娜毕?，例如需要硫酸輔助、催化活性低或需要額外的輔酶循環(huán)系統(tǒng)等。因此，開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)化率高、對(duì)映選擇性好、成本低廉且環(huán)境友好的L-苯甘氨酸生物合成工藝具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用前景。

制備方法

借助pACYCDuet-1和pET28a雙質(zhì)粒共表達(dá)系統(tǒng)，構(gòu)建攜帶Agrobacterium radiobacter來(lái)源扁桃酸消旋酶(Ar mandelate racemase, ArMR) 、 Lactobacillus harbinensi來(lái)源D-扁桃酸脫氫酶(Lh D-mandelatedehydrogenase，LhDMDH)和Exiguobacterium sibiricum DSM 17290來(lái)源L-亮氨酸脫氫酶(Es L-leucinedehydrogenase，EsLeuDH)編碼基因的重組大腸桿菌，將其命名為E.coli BL21(DE3)/pACYCDuet-1-EsLeuDH-LhDMDH:pET28a-ArMR。在低溫、低濃度誘導(dǎo)劑的誘導(dǎo)下，該重組菌成功表達(dá)了具有各自催化活性的3種重組酶，其發(fā)酵液中LhDMDH、EsLeuDH和ArMR195.8、56.2U/mL和174.5U/mL。以誘導(dǎo)后的全細(xì)胞為催化劑、D,L-扁桃酸為底物，在D,L-扁桃酸初始濃度50mmol/L、pH9.5的500mmol/L NH4CI·NH3H2O緩沖液體系下，180r/min、30℃反應(yīng)48h后，L-苯甘氨酸得率可達(dá)77.48%，其對(duì)映體過(guò)量值大于99%。

參考文獻(xiàn)

[1]賈園園,李祥,張振華,等. 重組大腸桿菌全細(xì)胞催化D,L-扁桃酸對(duì)映選擇性制備L-苯甘氨酸[J]. 食品科學(xué),2021,42(2):83-89. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20191104-030.