5-葡萄糖酸脱氢酶的构建,表达和酶学性质研究文献综述
2020-05-03 22:05:36
文 献 综 述 1 5-酮基-D-葡萄糖酸概述 1.1 5-酮基-D-葡萄糖酸简介 5-酮基-D-葡萄糖酸(5-KGA)具有许多实用的性质。
例如5-KGA可以转化为L-抗坏血酸、风味化合物4-羟基-5-甲基-2,3-二氢呋喃酮或木糖酸[1],5-KGA还可以作为前体合成L( )-酒石酸。
L( )-酒石酸在化学,食品和纺织工业等领域有诸多不同的应用,例如在制药工业中可用作手性药物的拆分剂,在纺织工业中能作为纺织品染色中的酸性还原剂[2]。
在食品领域可作为食品添加剂。
而5-KGA可以通过各种各样的途径转化为L( )-酒石酸,例如5-KGA可以通过钒酸盐[3]或贵金属[4]催化被氧化为L( )-酒石酸,或被转酮酶转化为酒石酸半醛。
1.2 5-酮基-D-葡萄糖酸的生产情况 目前5-KGA主要通过氧化葡萄糖酸杆菌在发酵过程中对葡萄糖的不完全氧化而产生[3][6],然而这种不完全发酵过程,会在合成5-KGA的同时产生异构的2-KGA,有时还会生成2,5-二酮葡萄糖酸[7]。
虽然2-KGA和2,5-二酮葡萄糖酸都是拥有应用前景的化合物,但过多的产物种类大大增加了分离纯化的难度和成本。
为了减少这种可能产生的副产物,一般会针对Ga2DH的合成路线进行优化[7],敲除2-KGA的合成途径。
除此之外,也有许多研究通过优化发酵生产过程中的工艺条件来提高5-KGA的产量[1][8][9],其中包括确定最适pH、最适发酵温度、最适搅拌速度、碳氮源、流加补料、添加吡咯喹啉醌PQQ等手段。
除了减少副产物和优化发酵条件之外,许多研究也利用增强启动子过表达相关基因来增加5-KGA产量[3][10]。