[發明專利]一種固定化L-天冬氨酸α脫羧酶的方法及生產β-丙氨酸的方法

在審

• 申請號: 201810493028.1
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN108384775A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 王東陽;于添池;劉樹立;陳正
• 申請（專利權）人: 王東陽
• 主分類號: C12N11/08
• 分類號: C12N11/08;C12P13/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種固定化L-天冬氨酸α脫羧酶的方法，其特征在于，所述方法步驟如下：

①配置L-天冬氨酸α脫羧酶緩沖溶液：將活性1000U/g～10000U/g的L-天冬氨酸α脫羧酶用質量濃度為0.1mol/L的磷酸緩沖液溶解，再溶解溫度為4～10℃，制備出L-天冬氨酸α脫羧酶緩沖溶液；

所述L-天冬氨酸α脫羧酶緩沖溶液中L-天冬氨酸α脫羧酶活力為50U/mL；

②交聯固化：將活化樹脂置于反應器中，溫度保持在0～10℃條件下，加入L-天冬氨酸α脫羧酶緩沖溶液，在攪拌下處理30～60min；待活化樹脂充分吸附酶并牢固結合后，加入戊二醛溶液，室溫下攪拌1～2h，過濾收集固定化酶，用10倍體積的去離子水洗滌3次，得固定化L-天冬氨酸α脫羧酶樹脂；在-80℃條件下冷凍干燥24h，4℃冰箱保藏備用；

所述活化樹脂的質量與L-天冬氨酸α脫羧酶緩沖溶液的體積比為1g:(50～100)ml；活化樹脂的質量與戊二醛溶液的體積比為1g:(5～10)ml。

2.如權利要求1所述的固定化L-天冬氨酸α脫羧酶的方法，其特征在于，所述活化樹脂的制備方法包括：將樹脂用95％乙醇浸泡振蕩洗滌4h，用4％HCl振蕩洗滌1h，4％NaOH振蕩洗滌1h，得初級活化樹脂；將初級活化樹脂與濃度為10％的碳酸鈉溶液浸泡12h后，過濾，過濾出的樹脂用去離子水洗滌，然后將過濾洗滌后的樹脂按樹脂：NaCO₃：去離子水＝1:0.2～0.9:30～100的質量比配成混合液，用NaOH溶液調節混合液pH至9～12，攪拌條件下降溫至-5℃以下，加入固化劑保溫1h，得到活化樹脂。

3.如權利要求1所述的固定化L-天冬氨酸α脫羧酶的方法，其特征在于，所述戊二醛溶液中戊二醛體積分數5％～10％。

4.如權利要求1所述的固定化L-天冬氨酸α脫羧酶的方法，其特征在于，所述樹脂為LKZ128樹脂、AB-8和ES-2樹脂中的一種。

5.如權利要求2所述的固定化L-天冬氨酸α脫羧酶的方法，其特征在于，所述固化劑為溴化氰，加入量為樹脂質量的0.5％～1％。

6.一種固定化L-天冬氨酸α脫羧酶，其特征在于，采用如權利要求1-5任一項所述的固定化L-天冬氨酸α脫羧酶的方法制備得到的。

7.一種生產β-丙氨酸的方法，其特征在于，步驟包括：采用權利要求6所述的固定化L-天冬氨酸α脫羧酶為酶源，以100g/L的L-天冬氨酸為初始底物濃度，進行酶法轉化反應，所述酶法轉化反應條件為：在35℃至50℃下，流加L-天冬氨酸穩定pH為7，經酶法轉化反應3-7h后，經過濾除去固定化酶，上清液加入活性炭脫色，再分離獲得β-丙氨酸粗品；將β-丙氨酸粗品經純化后得到β-丙氨酸純品。

8.如權利要求7所述的生產β-丙氨酸的方法，其特征在于，所述酶法轉化條件為：轉化溫度為37℃，轉化時間為5h。

9.如權利要求7所述的生產β-丙氨酸的方法，其特征在于，所述酶法轉化反應中固定化酶的加入量為10至80mL,底物L-天冬氨酸的加入量為10至80g。

10.如權利要求7所述的生產β-丙氨酸的方法，其特征在于，所述純化方法為：將所述β-丙氨酸粗品經超濾膜過濾后減壓濃縮，將濃縮物緩慢攪拌進行降溫，析出白色晶體，減壓抽濾，經乙醇洗滌，干燥獲得β-丙氨酸。