重组蔗糖磷酸化酶全细胞催化合成AA-2G的研究开题报告
2020-05-02 18:29:40
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文献综述
1.前言
维生素 c(vitamin c, vc)是一种参与人体多种生理活动的水溶性维生素,它对维持人体健康的作用被广泛认可【1】。它能治疗坏血病,并且具有酸性,所以被称作抗坏血酸。抗坏血酸在食品、医疗、化妆品等行业上有广泛的应用价值,但由于自身的不稳定性,易被氧化降解,严重影响其应用。研究发现抗坏血酸的一种重要衍生物#8212;#8212;2-o-α-d-吡喃葡萄糖基抗坏血酸(aa-2g),作为抗坏血酸的替代品,稳定性显著提高,具有很好的开发应用价值【2】。aa-2g 的化学合成法非常困难且成本高,目前应用最广泛的是生物合成法,当前已被报道的用于aa-2g合成的酶包括了α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶、蔗糖磷酸酶(sucrose phosphorylase,spase)、α- 异麦芽糖基葡糖基糖合成酶【2】、环糊精葡萄糖基转移酶(cgtase)和葡聚糖蔗糖酶【3】。目前广泛使用的酶是环糊精葡萄糖基转移酶(cgtase)。但是以相对便宜的蔗糖为糖基供体合成 aa-2g,同时优化反应条件,可以降低生产成本,同时提高 aa-2g的收率,进行大量工业化生产。全细胞催化是利用完整细胞进行生物转化的技术。用全细胞催化技术的一个重要优点是,能通过对宿主细胞的分子改造或代谢调控,无需对酶分离纯化,减少了酶活损失,同时因有细胞保护,酶稳定性更好,半衰期更长,细胞易于与产物分离并回收,可以实现催化剂的重复使用,降低了生产的成本【4】。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
1本课题研究的主要内容 使用表达蔗糖磷酸化酶(EC 2.4.1.7,Sucrose phosphorylase,SPase)的大肠杆菌重组工程菌E.coli BL21/pET-spase,作为全细胞催化剂,合成2-O-D-吡喃葡糖基-L-抗坏血酸(Ascorbic acid 2-glucoside,AA-2G)。通过反应条件的优化研究,提高AA-2G的收率。
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2研究中用到的研究方法: 分别考察菌体量、缓冲液pH、反应时间和温度对AA-2G合成反应的影响,再组合上述最佳条件进行反应。AA-2G的产量使用高效液相色谱法进行定量。
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