[发明专利]一种烟酰胺的生产工艺

摘要

本发明公开了一种烟酰胺的生产工艺，该生产工艺包括：基因工程菌的构建，工程菌的发酵培养以及催化反应；所述工程菌包括大肠杆菌宿主细胞和碱基序列如SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2所示的腈水合酶基因；所述催化的过程包括：以纯水为反应介质，制得细胞悬液；向细胞悬液中分批加入3‑氰基吡啶，控制反应体系中3‑氰基吡啶的浓度≤90g/L，得到烟酰胺。本发明工艺采用含高酶活的重组腈水合酶的基因工程菌进行发酵培养，并以纯水为反应介质，采用分批投加底物的方式向细胞悬液中添加3‑氰基吡啶，实现高效地水合反应，得到烟酰胺产品；该工艺中水合反应的转化率＞99.9％，获得的产品品质高，且无杂质和副产物产生。

主权项

1.一种烟酰胺的生产工艺，包括：重组腈水合酶基因工程菌的构建，所述工程菌的发酵培养以及利用所述工程菌催化3‑氰基吡啶得到烟酰胺；其特征在于：所述重组腈水合酶基因工程菌包括宿主细胞和转入宿主细胞的目的基因，所述宿主细胞为大肠杆菌，所述目的基因为碱基序列如SEQ ID NO.1或SEQ ID NO.2所示的腈水合酶基因；所述发酵培养的过程包括：菌种活化、种子培养和补料分批发酵；所述补料分批发酵的过程包括：（1）细胞快繁阶段：将种子培养后的重组腈水合酶基因工程菌菌种接种至基础发酵培养基中进行培养；其中，培养的温度为32~35℃，发酵液的溶氧量为20~30%，发酵液的pH值为6.8~7.2；在培养过程中，通过向发酵液补加补料培养基来控制基因工程菌的比生长速率在0.2~0.5之间；以基础发酵培养基的体积计，所述基因工程菌菌种的接种量为5~15%；发酵培养的时间为8~16 h；（2）产酶阶段：待发酵液中基因工程菌的细胞浓度达到OD600=70~90时，向发酵液中加入乳糖诱导基因工程菌产酶，直至发酵结束；其中，培养的温度为18~20℃，发酵液的溶氧量为30~50%，发酵液的pH值为6.8~7.2；在培养过程中，通过向发酵液补加补料培养基来控制基因工程菌的比生长速率在0.01~0.1之间；以发酵液的体积计，所述乳糖的投加量为5~15g/L ；发酵培养的时间为48~96 h；所述基础发酵培养基为：20 g/L甘油，8 g/L蛋白胨，12 g/L酵母抽提物，17.1 g/L Na2HPO4·12 H2O，3.0 g/L KH2PO4，0.5 g/L NaCl，1.0 g/L NH4Cl和0.6 g/L MgSO4，卡那霉素浓度为50 µg/mL；所述补料培养基为：300~600g/L甘油，20g/L蛋白胨，10 g/L酵母抽提物；所述催化的过程包括：（A）以水为溶剂，重悬所述工程菌，制得细胞悬液；（B）向所述细胞悬液中分批加入底物3‑氰基吡啶，控制反应体系中3‑氰基吡啶的浓度≤90g/L，进行水合反应，得到产物烟酰胺。