[发明专利]一种利用全细胞作为催化剂的氧化方法

权利要求书

1.一种利用全细胞作为催化剂的氧化方法，其特征在于，桥联黄素作为细胞内NAD(P)⁺再生催化剂，和细胞内依赖NAD(P)⁺的氧化还原酶催化的氧化反应偶联，形成细胞内的NAD(P)⁺再生循环体系；

催化体系包括全细胞、依赖NAD(P)⁺的氧化还原酶的底物、桥联黄素、缓冲液，所述催化体系还包括外源添加的NAD(P)⁺，所述外源添加的NAD(P)⁺的初始浓度为0.05-5mM；所述催化体系催化依赖NAD(P)⁺的氧化还原酶的底物进行氧化反应，氧化反应完成后对催化体系进行固液分离，向得到的沉淀中补加依赖NAD(P)⁺的氧化还原酶的底物、缓冲液继续进行氧化反应，所述全细胞和桥联黄素重复使用3-8次；或催化体系包括全细胞、桥联黄素、细胞培养液，所述细胞培养液中包括依赖NAD(P)⁺的氧化还原酶的底物，所述催化体系催化依赖NAD(P)⁺的氧化还原酶的底物进行氧化反应，氧化反应完成后对催化体系进行固液分离，向得到的沉淀中补加细胞培养液继续进行氧化反应，所述全细胞和桥联黄素重复使用3-8次；

所述桥联黄素结构通式如下：

其中，R₁和R₂相互独立地选自：氢、甲基、三氟甲基、甲氧基、卤原子、硝基、氨基；R₃选自：氢、C1～C5的烷基、苯基、苄基；X^-选自：卤离子、硝酸根、三氟甲磺酸根离子。

2.根据权利要求1所述的氧化方法，其特征在于，所述全细胞选自大肠杆菌(Escherichia coli)细胞、酵母(Saccharomyce)细胞、丙酮丁醇梭菌(Clostridiumacetobutylicum)细胞、谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)细胞、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)细胞、链霉菌(Streptomycetaceae)细胞、黑曲霉(Aspergillusniger)细胞、或上述细胞的重组细胞。

3.根据权利要求2所述的氧化方法，其特征在于，所述全细胞是培养至对数期、稳定期或衰亡期的细胞。

4.根据权利要求2所述的氧化方法，其特征在于，所述全细胞为大肠杆菌(Escherichiacoli)细胞或重组大肠杆菌细胞。

5.根据权利要求2所述的氧化方法，其特征在于，所述重组细胞为通过敲除细胞基因、表达内源基因或表达外源基因得到的重组细胞。

6.根据权利要求1所述的氧化方法，其特征在于，所述催化体系中全细胞的浓度为0.01-100g/L。

7.根据权利要求1所述的氧化方法，其特征在于，所述桥联黄素为7-三氟甲基-1,10-乙撑基异咯嗪氯化盐、8-氯-1,10-乙撑基异咯嗪氯化盐或1,10-乙撑基异咯嗪氯化盐。

8.根据权利要求1所述的氧化方法，其特征在于，所述催化体系中桥联黄素的浓度为0.001-10mM。

9.根据权利要求1所述的氧化方法，其特征在于，所述依赖NAD(P)⁺的氧化还原酶选自EC1.1.1.X、EC1.2.1.X、EC1.3.1.X、EC1.4.1.X、EC1.5.1.X、EC1.6.1.X、EC1.7.1.X、EC1.8.1.X、EC1.10.1.X、EC1.12.1.X、EC1.13.1.X、EC1.16.1.X、EC1.17.1.X、EC1.18.1.X、EC1.20.1.X、EC1.22.1.X的所有酶。

10.根据权利要求9所述的氧化方法，其特征在于，所述依赖NAD(P)⁺的氧化还原酶为甘露醇脱氢酶、甘油脱氢酶、乙醇脱氢酶、乙酰辅酶A脱氢酶。

11.根据权利要求1所述的氧化方法，其特征在于，所述催化体系中依赖NAD(P)⁺的氧化还原酶的底物的初始浓度为50-1000mM。