[发明专利]一种L-丝氨酸的制备方法

说明书

本发明公开一种L‑丝氨酸的制备方法，包括以下步骤：采用物理法对菌体进行细胞破碎，得细胞破碎物；对所述细胞破碎物进行加压孵育，得孵育混合物；向所述孵育混合物中加入甘氨酸、5‑磷酸吡哆醛、四氢叶酸和甲醛，并在氮气氛围下进行酶促反应，待达到酶促反应平衡，制得L‑丝氨酸。本发明通过采用物理法对菌体进行细胞破碎，再对细胞破碎物进行加压孵育，然后以加压孵育所得的孵育混合物为原料，在氮气氛围下进行酶促反应制取L‑丝氨酸，有效提高了通过酶促转化制备L‑丝氨酸的产率。

技术领域

本发明涉及L-丝氨酸制备技术领域，特别涉及一种L-丝氨酸的制备方法。

背景技术

L-丝氨酸处于机体多条代谢途径之中，在机体内发挥重要的生理功能。同时，L-丝氨酸作为一种原料，在化工、制药、食品、化妆品和生物农药等行业有着广泛的应用，因此其需求量日益增大，是市场上价格最昂贵的氨基酸之一。

丝氨酸羟甲基转移酶是体外酶促法制备L-丝氨酸的关键酶，它是以5-磷酸吡哆醛(PLP)为辅酶的吡哆醛酶，能在四氢叶酸(THF)存在的条件下催化甲醛与甘氨酸缩合生成L-丝氨酸。在大规模生产中，如何提高L-丝氨酸的得率一直被认为是提升L-丝氨酸产能和降低生产成本的有效途径。早期，有学着从优化酶促反应条件入手，做了一些酶促反应条件的优化工作，随后有诸多科研工作者从不同的酶源、反应参数等也做了许多富有成效的工作。

但是，在现有通过酶促转化制备L-丝氨酸的方法中，进行细胞破碎时一般都采用化学试剂如CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)破细胞法，此时由于CTAB等化学物质一直存留在细胞破碎后的混合物中，而该类化学物质的存在会对酶促反应中酶的活性造成不利影响，降低酶的活性，进而导致L-丝氨酸的产率不够理想。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种L-丝氨酸的制备方法，旨在提高酶促转化制备L-丝氨酸的产率。

为实现上述目的，本发明提出一种L-丝氨酸的制备方法，包括以下步骤：

采用物理法对菌体进行细胞破碎，得细胞破碎物；

对所述细胞破碎物进行加压孵育，得孵育混合物；

向所述孵育混合物中加入甘氨酸、5-磷酸吡哆醛、四氢叶酸和甲醛，并在氮气氛围下进行酶促反应，待达到酶促反应平衡，制得L-丝氨酸。

可选地，采用物理法对菌体进行细胞破碎，得细胞破碎物的步骤，包括：

将菌体重悬于Tris-HCl缓冲液中，在压力500～800bar、流速6～10L/h的条件下，采用细胞破碎仪进行细胞破碎，得细胞破碎物。

可选地，将菌体重悬于Tris-HCl缓冲液中，在压力500～800bar、流速6～10L/h的条件下，采用细胞破碎仪进行细胞破碎，得细胞破碎物的步骤中：

所述Tris-HCl缓冲液的pH值为6.0～8.0。

可选地，将菌体重悬于Tris-HCl缓冲液中，在压力500～800bar、流速6～10L/h的条件下，采用细胞破碎仪进行细胞破碎，得细胞破碎物的步骤中：

所述菌体与所述Tris-HCl缓冲液的固液比为0.05～0.1kg/L。

可选地，对所述细胞破碎物进行加压孵育，得孵育混合物的步骤，包括：

先对所述细胞破碎物进行空气加压孵育，然后再进行氮气加压孵育，得孵育混合物。

可选地，先对所述细胞破碎物进行空气加压孵育，然后再进行氮气加压孵育，得孵育混合物的步骤中：

所述空气加压孵育时的空气压力为4～8bar，孵育时间为4～6h；

所述氮气加压孵育时的氮气压力为0.05～0.2bar，孵育时间为25～35min。