[发明专利]一种L-氨基酸的生产方法

说明书

本发明公开了一种L‑氨基酸的生产方法，该方法包括：以1,ω‑二胺或其盐为氨基供体，在底物α‑酮酸或其盐存在的条件下，利用转氨酶催化1,ω‑二胺与底物发生转氨反应，得到L‑氨基酸；所述1,ω‑二胺为1,4‑丁二胺、1,5‑戊二胺或1,6‑己二胺；所述转氨酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.1‑6所示。本发明以1,ω‑二胺及其盐为氨基供体，α‑酮酸及其盐为底物，通过特定的转氨酶催化底物发生转氨反应，能够将底物完全转化为L‑氨基酸，原料利用率和转化率高，供体摩尔当量仅为1.1时，转化率可达100％。

技术领域

本发明涉及生物化工技术领域，尤其涉及一种L-氨基酸的生产方法；具体地说，是一种利用生物酶法生产光学纯L-氨基酸的方法。

背景技术

氨基酸是构成蛋白质的基本单位，广泛用于食品、医药、添加剂及化妆品行业，随着生物工程技术产业逐渐成为21世纪全球的主要产业之一，氨基酸的需求量越来越大，品种变更越来越快，工艺改革越来越新。

中国自20世纪60年代起，食品工业的氨基酸用量占61％，饮料工业的氨基酸用量占30％，医药、日用化工、农业、冶金、环保、轻工、生物工程技术等方面占用的比例逐年增加。近年来，中国在研究、开发和应用氨基酸方面取得了重大进展，发现的新氨基酸种类和数量已达100多种，其中利用于药物的氨基酸及氨基酸衍生物的品种超100种，其市场潜力很大，前景十分诱人(汤华钊，氨基酸及其手性中间体纯化与合成研究，四川大学博士学位论文，2003)。例如，L-草铵膦可作为广谱触杀型除草剂；L-2-氨基丁酸可用于保健品和运动饮料中及医药中间体，用于合成新型沙坦类抗高血压药，如洛沙坦、缬沙坦、伊普沙坦、伊贝沙坦等；L-高苯丙氨酸及其酯是用来制备血管紧张素(ACE)抑制剂类药物的重要原料；L-亮氨酸，L-异亮氨酸和L-缬氨酸都是支链氨基酸，它们有助于促进训练后的肌肉恢复；L-苯丙氨酸可用作氨基酸输液、抗癌药物制剂和食品添加剂等。

世界氨基酸工业先后开发了蛋白质水解抽提法、化学合成法、微生物发酵法和酶法等氨基酸生产方法。近年来，随着遗传生化学和生物工程技术的发展，发酵法已成为目前生产氨基酸的主要方法，特别是通过基因突变和重组选育的大批优良菌株，不仅提高了传统产品的产量(谷氨酸、赖氨酸、苏氨酸、酪氨酸、色氨酸、苯丙氨酸等超过14种)，而且开发了新品种，但是并不是所有的氨基酸都可以使用发酵法生产，仍有很多氨基酸的生产需要在重构工程菌的合成途径，并经过大量优化才有可能实现发酵法生产(Hirasawa T,Shimizu H.Recent advances in amino acid production by microbial cells.Currentopinion in biotechnology 2016；42:133-146.)。因此，发展其他的方法合成光学纯L-氨基酸也是必要的。

与化学合成法相比，酶法合成光学纯氨基酸的方法具有反应条件温和，独特、高效的底物选择性和立体选择性等优点，对比化学合成复杂的官能团保护和去保护，苛刻的反应条件，复杂的副产物等有明显优势。