[发明专利]一种酶法生产D-泛酸的方法

说明书

本发明涉及一种酶法生产D‑泛酸的方法，属于生物工程技术领域。本发明是使用来源于藤黄微球菌(Micrococcus luteus)的泛酸合成酶在大肠杆菌中的异源表达，并且以此重组菌株边发酵边转化D‑泛解酸和β‑丙氨酸生产D‑泛酸，与现有的技术相比，本发明采用的方法，反应条件温和，对设备要求低，边发酵边转化52h，产量能达到52.1g/L，摩尔转化率为70.6％。转化体系简单使得下游纯化简易，极大的降低了生产成本，能够满足工业化需求。

技术领域

本发明涉及一种酶法生产D-泛酸的方法，属于生物工程技术领域。

背景技术

泛酸又称维生素B5，是一种水溶性维生素。由泛解酸和β-丙氨酸经酶催化缩合而成，具有旋光性，仅D型有生物活性。纯游离泛酸是一种黄色粘稠油状物，有酸性，易溶于水和乙醇，不溶于苯及氯仿。泛酸在酸、碱以及光、热条件下都不能稳定存在。泛酸具有制造抗体的功能，在维护头发、皮肤以及血液健康方面都有着重要的作用。一般是参加体内能量的制造，并且可以控制脂肪的新陈代谢，是大脑和神经的必需营养物质。泛酸目前广泛用于制药行业，食品工业，化妆品，并且广泛用作饲料添加剂。

目前市场上对泛酸及其盐类的生产多采用两种方法，第一种是方法是诱导结晶法，此方法利用混旋泛酸钙溶解度比D-型或L-型都大这一特点采用诱导结晶法。第二种是化学拆分法，其缺点是拆分剂价格过高，分离困难，还存在毒性和环境污染问题。D-泛解酸与β-丙氨酸需要在腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)的辅助下进行反应生成D-泛酸。

本发明旨在通过异源表达一种泛酸合成酶用于转化生产D-泛酸，这种转化条件温和，对设备要求低，只需一步反应，简便快捷，效率高。边发酵边转化的过程中不需要额外添加ATP，降低了成本，减轻了对环境的污染。反应具有高选择性，产品纯度高，方便后期的分离与纯化，有利于大规模工业化生产。

发明内容

本发明找到了一种泛酸合成酶并且能在异源宿主中高效表达，进而通过边发酵边转化方法使D-泛解酸和β-丙氨酸反应生成D-泛酸。

本发明提供了一种高产D-泛酸的重组菌，所述重组菌表达了来源于藤黄微球菌(Micrococcus luteus)的泛酸合成酶，编码所述泛酸合成酶的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

本发明提供了一种高产D-泛酸的基因工程菌的构建方法，所述方法是以E.coliBL21(DE3)为宿主，以pET-28a(+)为表达载体。

在本发明的一种实施方式中，所述基因工程菌的构建方法是化学合成核苷酸如SEQ ID NO.1所示的目的泛酸合成酶基因PS，将获得的泛酸合成酶基因PS连接到表达载体pET-28a(+)中得到重组质粒，将重组质粒转化到E.coli BL21(DE3)，在含有卡那抗性的平板上筛选得到阳性转化子。

本发明提供了一种生产高酶活泛酸合成酶的方法，所述方法是以所述重组菌为发酵菌株进行产酶。

在本发明的一种实施方式中，将所述重组菌接种至种子培养基中，在30～40℃、150～250r/min过夜培养。

在本发明的一种实施方式中，将过夜培养后的重组菌以10～30mL/L的接种量转接到发酵培养基，在30～40℃中以150～250rpm培养至OD₆₀₀为0.6～0.8后，加入IPTG在20～30℃下诱导10～14h。