[發明專利]一種制備S-腺苷蛋氨酸的方法

有效

• 申請號: 201510149807.6
• 申請日: 2015-03-31
• 公開（公告）號: CN104878059B
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 金志華;胡升;梅樂和;金慶超;吳志革;楊郁;尚龍安
• 申請（專利權）人: 浙江大學寧波理工學院
• 主分類號: C12P19/40
• 分類號: C12P19/40
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 沈自軍

本發明公開了一種制備S?腺苷蛋氨酸的方法，包括：以D/L?蛋氨酸為原料，發酵獲得S?腺苷蛋氨酸，往發酵液中添加檸檬酸和磷酸鹽。本發明將檸檬酸和磷酸鹽添加入發酵液中，使菌株利用檸檬酸和磷酸鹽合成ATP，在保證不顯著提高原料成本的情況下，解決了現有技術中S?腺苷蛋氨酸產量因胞內ATP濃度低造成的產物產量低的問題，顯著提高了S?腺苷蛋氨酸產量和L?蛋氨酸的轉化率。

技術領域

本發明涉及生物技術領域，尤其涉及一種制備S-腺苷蛋氨酸的方法。

背景技術

S-腺苷蛋氨酸(S-adenosyl-L-methionine，簡寫為SAM)是一種重要的生理活性物質，作為甲基供體和生理性巰基化合物的前體，它參與人體內與甲基轉移和巰基轉移相關的多種生化反應，對于維持肝細胞膜的正常流動相和肝臟的解毒功能具有不可或缺的作用。

研究發現，SAM對于病毒性肝炎、酒精肝、脂肪肝等肝病導致的肝內膽汁淤積、肝硬化、抑郁癥和骨關節炎等多種疾病具有積極的治療效果，已在意大利、德國、西班牙等國家被批準為處方藥進入臨床應用。

在我國，SAM已進入2009版國家醫保目錄，用于膽汁淤積性肝病的治療。此外，SAM還具有止痛、抗抑郁等保健效果，已被美國FDA批準為一種新型膳食補充劑進入市場，年銷售量已超過10億美元，并以每年10％以上的速度遞增。近年來，SAM還被用來生產去屑、止癢、減皺、抗衰老的美容化妝品，應用范圍越來越廣。隨著SAM應用范圍的日漸拓展，市場對SAM的需求量也與日俱增。

SAM的主要制備方法有三種：包括化學合成、酶合成和發酵制備。

化學合成的SAM是由(+)-SAM和(-)-SAM兩種光學異構體組成的消旋體，而其中僅有(-)-SAM才具有生理活性。由于難以分離(+)-SAM和(-)-SAM，而且生產成本較高，因此，化學合成在SAM的大規模生產中應用較少。

酶合成和發酵制備是目前大規模生產SAM的主流方法。這兩種方法都是利用具有S-腺苷甲流氨酸合成酶(簡稱SAM合成酶)活性的生物催化劑(生產SAM合成酶的菌株細胞或SAM合成酶本身)催化L-蛋氨酸(也被稱為L-甲硫氨酸)與三磷酸腺苷(ATP)的合成反應而產生S-腺苷蛋氨酸(見反應式I)。

由反應式I可知，生物體內SAM的合成產量與三個因素有關：生物體內L-蛋氨酸的濃度、ATP的濃度和SAM合成酶的催化活力，SAM合成酶的催化活力由生物體內SAM合成酶的數量和催化活力共同決定；Mg²⁺和K⁺是SAM合成酶的輔因子，它們的濃度高低會對SAM合成酶的催化活力產生影響。在已公開報道的通過生物發酵法制備SAM的研究和專利申請中，對該過程進行優化、進而提高SAM發酵效率和產量的方法主要是優化L-蛋氨酸的濃度，促進生物體內SAM合成酶的表達水平，提高生物體內SAM合成酶的催化活力等。但是，L-蛋氨酸和SAM合成酶的利用效率還受到ATP濃度的影響，當L-蛋氨酸的濃度和SAM合成酶的活力超過一定限度后，將會超過生物體內可供利用的ATP濃度水平，導致過量的L-蛋氨酸和SAM合成酶得不到有效利用。雖然也有研究采用了向發酵體系中添加ATP提高SAM產量的方法，但由于ATP的價格十分昂貴，會使生產成本顯著上升，因此，這種方法雖然可以有效提高SAM的發酵產量，但從經濟成本上考慮是不可行的。

申請號為200810020215.4的中國發明專利申請文獻公開了一種向發酵液中添加ATP生物合成前體腺苷或腺苷-磷酸來促進生物體內ATP濃度的方法來提高SAM發酵水平，但由于腺苷或腺苷-磷酸的價格仍然較高，仍會造成生產成本的顯著上升。