L-苯丙氨酸生产及应用研究进展

L-苯丙氨酸是人体所需8种必需氨基酸之一,在人体的代谢过程中具有重要作用。广泛应用于医药、食品和化工等行业。目前,国际市场上对L-苯丙氨酸需求量持续上升,生产供不应求,而我国生产设备部分闲置。鉴于以上现象,本文主要介绍了L-苯丙氨酸的生产方法,讨论各种生产方法的优缺点,并针对我国生产企业的优势和存在的问题提出建议。     

酶法生产L-高苯丙氨酸的研究进展

L-高苯丙氨酸(L-homophenylalanine,L-HPA)作为一种重要的非天然氨基酸,是合成治疗高血压的普利类药物等的关键中间体,具有广阔的市场前景。目前L-高苯丙氨酸的合成主要依赖于化学法,但化学合成L-高苯丙氨酸具有原料昂贵、步骤繁琐和污染严重等缺点,限制了广泛应用。因此,国内外研究者对L-高苯丙氨酸的酶法生产进行了深入的研究。本文就目前酶法合成L-高苯丙氨酸的工艺,包括脱氢酶法、转氨酶法、海因酶法和脱羧酶法的研究进展进行了综述,为酶法合成L-高苯丙氨酸提供一定的借鉴,为最终实现L-高苯丙氨酸的酶法工业化生产奠定基础。     

化学-酶法制备L-高苯丙氨酸

以苯丙酸乙酯为原料,通过正交设计优化2-氧4-苯基丁酸盐的制备条件：苯丙酸乙酯与草酸二乙酯摩尔比为1：3,缩合反应时间为2．5h,H2SO4质量分数为20％,水解反应时间为15h,优化条件下2-氧-4-苯基丁酸盐的产率为68．24％。随后,利用E．coli A5所产的天冬氨酸转氨酶为生物催化剂制备L-高笨丙氨酸。酶转化反应的最适条件为：游离细胞体系pH、温度、底物质量浓度和细胞质量浓度分别为8．5、37℃、20g/L和30g／L;而固定化细胞体系则分别为7．0—9．0、40℃、10g／L和30g/L。采用廉价的L-谷氨酸（L—Glu）作为氨基供体,添加表面活性剂有利于提高L-HPA产率。通过研究固定化细胞转化反应进程,结果发现8h内90％的底物可转化为L—HPA。     

微生物发酵法生产L-苯丙氨酸的研究进展

L-苯丙氨酸 (L-Phe) 是一种重要的必需氨基酸,广泛应用于食品、饲料添加剂以及医药等领域.L-Phe主要由化学合成法、酶法和微生物发酵法等3种方法来生产.其中,微生物发酵法由于具有原料廉价易得、环境污染较小、产物纯度高等优点成为目前国内外工业化生产L-Phe的主要方法.本文主要以大肠杆菌为例对L-Phe生物合成途...     

L-苯丙氨酸生产

<正> L-苯丙氨酸(α-氨基-β-苯基丙酸)是一种必需氨基酸,人和动物不能在体内自行合成,它必须从外界摄取。L-苯丙氨酸商品化生产随着抗癌药物的制剂和氨基酸大输液的发展,尤其是低热量的二肽甜味剂(二肽甲酯,俗称天冬甜精,它是一种甜度比蔗糖高200倍的糖精)的迅速发展而急剧增加,目前国外生产能力已超过一万吨。     

多酶组合催化制备L-高苯丙氨酸

【目的】L-高苯丙氨酸(L-HPA)是许多医药化学品的重要中间体,化学合成法生产L-HPA反应复杂、环境污染严重,本研究旨在开发高效环保的L-HPA酶法合成路线。【方法】采用模块化组装的方法,构建了一条以甘氨酸和苯乙醛为底物高产L-HPA的新途径。【结果】首先,根据文献挖掘设计了一条由苏氨酸醛缩酶(TA)、苏氨酸脱氨酶(TD)、苯丙氨酸脱氢酶(PheDH)和甲酸脱氢酶(FDH)组成的多酶组合催化途径,用于L-HPA的合成。其次,根据氨基基团的引入和重构,将L-HPA多酶组合催化途径分为基础单元和扩增单元,基础单元包括TA和TD,扩增单元包括PheDH和FDH。然后,利用不同表达水平的质粒,对基础单元和扩增单元进行蛋白表达的组合调节,获得最优工程菌BL21-C-M1-R-M2,使L-HPA产量达到208.6mg/L。最后,我们对全细胞转化体系进行优化,使L-HPA产量进一步提高到1226.6 mg/L,苯乙醛摩尔转化率为34.2%。【结论】该工艺路线绿色高效,为未来大规模生产L-HPA奠定基础。     

D-氨基酰化酶拆分D,L-苯丙氨酸制备D-苯丙氨酸

进行了以D,L-苯丙氨酸为原料经D-氨基酰化酶制备D-苯丙氨酸的研究。乙酰-D,L-苯丙氨酸浓度为0.5mol.L-1,给酶量为3×104U.L-1时,24 h拆分率可达到97%。采用阳离子交换树脂进行了拆分液中的D-苯丙氨酸的分离,D-苯丙氨酸的收率为95.4%。采用醋酸酐作为催化剂,在145℃的条件下,乙酰-L-苯丙氨酸可以消旋成乙酰-D,L-苯丙氨酸继续拆分。     

固定化酶法拆分制备L-苯丙氨酸的工艺研究

<正> 苯丙氨酸是人体必需的八种氨基酸之一,在人体内有生理作用的是L-型的,故合成制得D L-苯丙氨酸必须进行拆分。六十年代末,日、美等国用固定化氨基酰化酶拆分制备L-氨基酸已应用于工业生产,由于固定化酶法拆分具有高度专一性,可反复使用,反应条件温和,酶不残留在产物中,产物易纯化、收率较高、无三废等优点,这也引起我国许多科研单     

酶法生产L-苯丙氨酸

<正> 一、前言直到几年前,L—苯丙氨酸(L-phe)主要用作输液,一年不过需要100～200吨。但近来作为人工甜味剂天冬甜精(L-苯丙氨酸甲酯和L-天冬氨酸的肽)的合成原料,对它的需求量显著增加,预测到1990年年需要量近8000吨。L-phe过去主要采用两种方法提供:直     

一菌双酶法制备L-4-氟苯丙氨酸

利用重组E．coli产天冬氨酸酶和天冬氨酸转氨酶催化生产L-4-氧苯丙氨酸的工艺。实验结果表明最佳转化条件为-37℃,pH值4．5—8．5,菌体与酮酸的质量浓度比为1.5,CTAB的质量分数为0．04％,酮酸的质量浓度11．28g／L,富马酸铵与酮酸的摩尔比为3．0：1．0,添加1mmol／L的Fe^2＋,L-天冬氨酸与酮酸的摩尔比为0．4：1。在最适条件下,经过14h酶转化反应达到平衡,酮酸转化率可达到95％以上,L-4-氟苯丙氨酸得率也可达到80％以上。此法原料简单易得,为L-4-氟苯丙氨酸的制备提供了一种新方法：     

L-苯丙氨酸产生菌的选育

本文报导了不产酸的谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriumglutamicum)经亚硝基胍处理,在一定浓度的L-苯丙氨酸结构类似物——对氟苯丙氨酸(DLP-Fluorophenylalalline,PFP)存在下,筛选获得了一批能产生与积累L-苯丙氨酸的抗代谢突变菌株,其中PFP-17突变菌株的产物在纸层析谱上L-苯丙氨酸的显色点较深,定量测定产酸为1.5mg/ml经两次自然分离获得的17-3-4菌株产酸特性稳定,在以葡萄糖为主要碳源,初糖为4.5%的摇瓶发酵中。产酸可达5.5mg/ml,产物经氨基酸自动分析代鉴测确证其主要产物是L-苯丙氨酸,此突变菌株经进一步选育所得的突变菌株3-PAP-42在提高初糖为6%时,发酵产酸可达8.28mg/ml。     

L-苯丙氨酸生产的代谢工程研究

L-苯丙氨酸是一种重要的食品和医药中间体。工业上一般采用酶法和发酵法来生产L-苯丙氨酸。代谢工程的兴起,使得更加理性的改造菌株成为可能,这更加促进了发酵法的广泛应用。主要介绍了代谢工程在L-苯丙氨酸生产菌的改造中的应用情况,其中涉及苯丙氨酸生物合成途径中相关基因及其酶的调控、中央代谢途径的改造和芳香族氨基酸生物合成支路的修饰。并探讨了将来的发展前景。     

草鱼肠道对L-亮氨酸和L-苯丙氨酸的吸收

利用离体灌注法研究草鱼肠道对Ｌ－亮氨酸和Ｌ－苯丙氨酸的吸收规律。结果表明,草鱼肠道对两种氨基酸的吸收是一种逆浓度、需要转运载体的主动吸收方式。通过动力学特征分析表明,草鱼肠道对Ｌ－亮氨酸的吸收率强于Ｌ－苯丙氨酸,而肠道对Ｌ－苯丙氨酸的跨壁运输能力强于Ｌ－这氨酸。由氨酸酸浓度对吸收率的影响建立的动力学参数为Ｌｅｕ：Ｊｍａｘ＝０．７３２μｍｏｌ／ｇ．ｍｉｎ,ｋｔ＝５１．６０ｍｍｏｌ／Ｌ;Ｐｈｅ：Ｊｍａ     

L-苯丙氨酸与血管平滑肌细胞增殖

本文用氚标胸腺嘧啶核苷掺入ＤＮＡ合成法测定自发性高血压大鼠（ＳＨＲ）与正常对照鼠的培养主动脉血管平滑肌细胞（ＶＳＭＣ）增殖,观察Ｌ－苯丙氨酸对细胞增殖、细胞生长及原癌基因ｃ－ｆｏｓ、ｃ－ｍｙｃ表达的影响。结果显示：（１）Ｌ－苯丙氨酸剂量依赖性地抑制血清、碱性成纤维细胞生长因子及凝血酶诱导的ＤＮＡ合成;（２）Ｌ－苯丙氨酸剂量依赖性地抑制细胞对血清的增殖反应;（３）Ｌ－苯丙氨酸抑制血清诱导的ｃ－ｆｏｓ     

微生物制备L-苹果酸的研究进展

L-苹果酸作为一种重要的四碳二元羧酸,在食品、农业和医药行业有着广泛应用.在绿色环保发展理念下,采用微生物发酵法实现可再生资源替代化石燃料生产L-苹果酸成为目前工业开发的重点.本文中,笔者从菌株种类和合成代谢途径分析了微生物发酵产L-苹果酸的优势,随后重点介绍了已经开发的L-苹果酸优化工艺,包括利用可再生资源菌株的获得...     

L-苯丙氨酸生产方法及新菌株

<正> L-苯丙氨酸(以下缩写成苯丙氨酸)是合成天门冬苯丙氨酸甲苯酯的重要前体物。天门冬苯丙氨酸是近年来最受人们重视的一种二肽甜味剂。这样就关系到了苯丙氨酸生产工艺问题。在这一工艺程序中最重要的是如何经微生物反应由肉桂酸与氨苯供体生产苯丙氨酸。     

双酶电极法测定L-苯丙氨酸的研究

本文以Ｃｌａｒｋ氧电极为基础,把水杨酸羟化酶和苯丙氨酸脱氨酶同时固定在氧电极的表面,制成了双酶生物传感器。在磷酸缓冲液中,水杨酸浓度为０．５ｍｍｏｌ／Ｌ,烟酰胺腺嘌呤二核甘酸（ＮＡＤ＾＋）的浓度为１．０ｍｍｏｌ／Ｌ,其响应电流的变化对应反池中Ｌ－苯丙氨酸的浓度在０－０．１５ｍｍｏｌ／Ｌ之内有良好的线性范围。     

苯丙氨酸生物合成的研究进展

代谢工程是利用分子生物学原理系统分析代谢途径,设计合理的遗传修饰策略从而优化细胞的生物学特性,本对代谢工程及其在氨基酸生产上的应用进行了简单的回顾,比较了苯丙氨酸的几种合成途径,重点综述了苯丙氨酸生物合成的代谢途径,相关酶及其调控方式,代谢流和转运系统的分析研究,并对苯丙氨酸生产策略的优化及未来发展进行了展望。     

由D、L-苯丙乳酸盐消旋混合物酶法生产L-苯丙氨酸

本文研究了在酶膜反应器中由D.L苯丙乳酸盐消旋混合物生产L-苯丙氨酸。反应的第一步消旋混合物在羟基异己酸脱氢酶作用下,脱氢生成本丙酮酸;第二步苯丙酮酸在苯丙氨酸脱氨酶作用下,还原胺化成L-苯丙氨酸。从化学计量来看,上述两步反应均需要辅酶参加。第一步需要NAD,第二步需要NADH,在此反应中,辅酶可以直接再生而起到催化作用。由于铺酶被共价结合到聚乙二醇—2000上,所以铺酶就类似于其它三种酶一样保留在反应器中。为了由D.L-本丙乳酸盐能不断连续地生产L-苯丙氨酸,我们设计了反应动力学及反应器体系模型。按照上述模型,我们可以计算出反应器中三种酶的最适比率,辅酶的最适浓度,以及投料中苯丙酮酸的最适浓度。采用这一程序,我们用底物浓度为50mM D.L-苯芮乳酸盐,可获得28克/升L-苯丙氨酸。     

利用酵母菌细胞转化肉桂酸生成L-苯丙氨酸

对利用酵母菌转化肉桂酸生成L-苯丙氨酸的方法进行了菌株筛选、菌体细胞培养、转化反应条件以及产物提取等方面的探索。从13个属的71株酵母菌中选到转化生成L-苯丙氨酸较高的粘红酵母(Rhodosorula glusinis)As 2.102菌株。经实验得出该菌株的最佳培养条件为:在含有1.5%酵母膏、1%葡萄糖、1.5%蛋白胨、0.05%L-苯丙氨酸、0.05% KH₂PO₄、0.5%NaCl、pH5.0的培养基中,30℃振荡培养20小时;最佳转化条件