[发明专利]一种酸性磷酸转移酶的生产工艺及其应用方法

说明书

本发明公开了一种酸性磷酸转移酶的生产工艺及其应用方法，该酶的发酵方法是：首先将酸性磷酸转移酶的种子接种到液体发酵培养基中，经过高密度发酵培养，得到含有酸性磷酸转移酶的发酵液；液体发酵培养基包碳源、氮源、氯化铵、硫酸铵、磷酸二氢钾、硫酸镁、硫酸亚铁、盐酸硫胺、诱导剂和消泡剂；同时，在发酵培养过程中控制条件包括：温度、空气流量、罐压、溶氧水平、pH值和发酵周期。该酶的应用方法是：将酸性磷酸转移酶加入到含有肌苷和鸟苷的一种或两种混合物为底物的水溶液或者发酵液中，控制合适的底物浓度、酸性磷酸转移酶加入量、温度、pH值和转化时间。该工艺技术控制简易，容易工业化放大，且发酵终点生物量高；肌苷和鸟苷转化5'‑肌苷酸和5'‑鸟苷酸效率高。

技术领域

本发明属于化学制药技术领域，尤其是一种酸性磷酸转移酶的生产工艺及其应用方法。

背景技术

酸性磷酸转移酶是一种催化磷酸基团由供体转移到接纳体的反应的酶。

5'-肌苷酸（Disodium inosinate）和5'-鸟苷酸（Guanosine monophosphate）是广泛应用于食品的核苷酸类调味料，在食品加工过程中，将其与谷氨酸钠搭配使用，构成食品基本的调味料，具有显著增鲜效果，因此，5'-肌苷酸和5'-鸟苷酸也被称为呈味核苷酸。目前呈味核苷酸的生产方法主要有四种：化学合成法、微生物发酵法、酶解法、生物催化法。生物催化合成法生产 5'-肌苷酸和5'-鸟苷酸，是以酸性磷酸转移酶催化核苷与磷酸基团供体合成核苷酸，具有简单、高效、周期短、成本低、符合环保要求等特点，适合工业化生产，展现了较大的发展潜力。

目前，我国发酵法生产肌苷和鸟苷技术成熟，已经实现工业化，以此为基础进一步开发生产5'-肌苷酸和5'-鸟苷酸的关键是如何实现转化工艺。因此，急需一种操作简便、安全，成本低廉，产物纯度高且条件友好的生产工艺。

以肌苷发酵液或鸟苷发酵液为底物原料，加上合适的磷酸供体，采用化学法或酶催化发都可以获得5'-肌苷酸或5'-鸟苷酸。酶催化法具有催化条件温和、专一性较强、对环境友好、特异性高、成本低等特点，但目前这一类的技术报道都停留在实验室阶段，同时存在着底物浓度低、催化效率慢的缺点。

本发明通过对酸性磷酸转移酶发酵配方、工艺控制进行研究，获得高生物量、高酶活的酸性磷酸转移酶发酵液，并通过研究其转化条件，解决上述技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种酸性磷酸转移酶的生产工艺，该工艺使用的发酵培养基组分明确，原料价格低廉，配制简单方便，发酵工艺过程控制简单易行。

本发明的另一目的在于应用酸性磷酸转移酶发酵液生产5'-肌苷酸和5'-鸟苷酸的方法，发酵终点生物量高，在转化过程中相对加入酶的比例低，利于后面的提取和纯化工艺。

本发明的目的通过下述技术方案解决：

一种酸性磷酸转移酶的生产工艺，它包括以下步骤：

（1）配制液体发酵培养基：

液体发酵培养基包含以下原料：碳源15-30g/L，氮源15-20g/L，氯化铵0.5-1.5 g/L，硫酸铵0.5-1.5g/L，七水硫酸镁0.5-1.5g/L，七水硫酸亚铁0.1-0.3g/L，磷酸二氢钾10-20g/L，盐酸硫胺2-5mg/L，诱导剂0.1-0.5g/L，消泡剂0.1-0.2ml/L。

（2）酸性磷酸转移酶发酵培养：

将酸性磷酸转移酶种子液接种到上述液体发酵培养基中，发酵温度为35-37℃，空气流量为0.5-1VVM，罐压为0.03-0.05MPa，溶氧水平为10-40％，pH值为6.5-7.5，发酵周期为28-35小时,制得生物量达到70 g/L以上的酸性磷酸转移酶发酵液；酸性磷酸转移酶发酵液进一步提取制得酸性磷酸转移酶。