[发明专利]一种利用微生物转化烟酰胺为烟酸的方法

说明书

本发明公开了一种利用微生物转化烟酰胺为烟酸的方法，包括如下步骤：S100：紫外诱变筛选高表达烟酰胺菌株；S200：高效烟酰胺菌训化；S300：将驯化后的菌株接入常规微生物液体培养基培养至对数期，离心收集菌体，用生理盐水重悬，在200‑500g/L浓度的烟酰胺溶液中加，每100mL溶液中加入0.5‑5U酶量的菌悬液，反应在pH6.0‑8.0、温度18‑40℃条件下进行2‑8h，结束后，烟酰胺含量低于30mg/L。本发明利用大肠杆菌转化烟酰胺为烟酸，具有经济性好，反应温和，污染小，适合处理高烟酸的烟酰胺或高烟酰胺的烟酸物料，并生成高浓度的烟酸溶液。

技术领域

本发明涉及一种烟酸的转化方法，特别涉及一种利用微生物转化烟酰胺为烟酸的方法。

背景技术

烟酰胺与烟酸统称为维生素B3，在酵母、米糠、麦麸和肉类中含量丰富。家畜体内能由色氨酸合成，但合成量不能满足需要，必须从饲料中获取补充。烟酰胺与烟酸均为白色结晶性粉末，溶于水及酒精，化学性质稳定，不易破坏，应密封保存。

烟酰胺在体内与核糖、磷酸、腺膘呤构成辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ，它们是许多脱氢酶的辅酶，在体内生物氧化中起脱氢和加氢作用，与很多代谢过程包括葡萄糖酵解、脂肪代谢、丙酮酸代谢和高能磷酸键的生成等有密切关系。烟酸在体内变为烟酰胺，才能发挥上述作用。此外烟酸还有较强的外周血管扩张作用。烟酰胺与烟酸缺乏时，犬发生黑舌病，雏鸡出现腿骨弯曲、肿胀。玉米中缺乏色氨酸和烟酸，当长期单纯给猪喂玉米时，可发生维生素PP缺乏症，呈现口炎、皮肤领裂、腹泻等糙皮病的症状。鱼烟酸缺乏时，鲤鱼出现表皮出血，眼球突出，烂鳍，鳍基部出血，食欲不振，生长减慢，神经痉挛，迟钝，平衡减退等症状。此时可在饲料中补充烟酸，或给患畜注射烟酰胺进行治疗。

虽然烟酰胺与烟酸可以在体内可以相互转化，但是在实际应用中却是互为主要杂质，特别是在烟酰胺的皮肤相关应用中，烟酸受体是G-蛋白偶联受体，刺激导致外周血管扩张，致使皮肤潮红反应。大多数使用者对此强烈排斥，所以对烟酸含量有着非常严苛的规定。现阶段主要的烟酰胺/烟酸制取方法主要分两种，1.化学法，通过原料3-氰基吡啶在一定条件下进行反应，2.生物法，如腈水合酶、腈水解酶等，但这些方法大部分存在一些弊端，就是会产生烟酰胺/烟酸副产物，而常规方法是很难进行有效分离的。

现阶段的主要分离方法是进行重结晶或者水洗/有机溶剂冲洗，这虽然能解决一部分问题，但是大量的滤液无法正常利用，存在很大程度的浪费。也有利用水解将烟酰胺全部转化为烟酸，方法可行，但是化学法的转化率不高，无法将烟酰胺完全转化，且效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用微生物转化烟酰胺为烟酸的方法，对筛出的烟酰胺降解菌进行诱导和驯化，通过多批次筛选，得到高效转化烟酰胺为烟酸的大肠杆菌。其在烟酰胺溶液中可以高效转化底物烟酰胺，生成烟酸，转化率高达100％，剩余烟酰胺含量在30mg/L以内，经济性好，反应温和，污染小，以解决上述背景技术中提出高烟酸含量的烟酰胺物料或者高烟酰胺含量的烟酸物料分离问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种利用微生物转化烟酰胺为烟酸的方法，包括如下步骤：

S100：紫外诱变筛选高表达烟酰胺菌株；

S200：高效烟酰胺菌训化；

S300：将驯化后的菌株接入常规微生物液体培养基培养至对数期，离心收集菌体，用生理盐水重悬，在200-500g/L浓度的烟酰胺溶液中加，每100mL溶液中加入0.5-5U酶量的菌悬液，反应在pH6.0-8.0、温度18-40℃条件下进行2-8h，结束后，烟酰胺含量低于30mg/L。

进一步地，S100的步骤如下：

S101：取对数生长期的大肠杆菌M110020，平铺于90mm的无菌培养皿，置于15w紫外灯下25cm处，分别在避光条件下照射处理15s、30s、60s、75s、90s、120s，150s；