[發明專利]一種NAD+

有效

• 申請號: 202010151112.2
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111321133B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 馬耀宏;鄭嵐;馬恒;孟慶軍;王丙蓮;楊俊慧;楊艷;高廣恒
• 申請（專利權）人: 山東省科學院生物研究所
• 主分類號: C12N11/10
• 分類號: C12N11/10;C12N9/04;C12P7/58
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 鄭平

本發明提供一種NAD⁺?瓊脂糖復合物及其制備方法和在葡萄糖酸生產中應用，所述NAD⁺?瓊脂糖復合物由改性NAD⁺與改性瓊脂糖凝膠復合得到；其中，所述改性NAD⁺具體為c6?羧甲基NAD⁺；所述改性瓊脂糖凝膠具體采用環氧氯丙烷法活化瓊脂糖凝膠制備得到。本發明通過將葡萄糖脫氫酶和NAD⁺分別固定于固相載體上來轉化葡萄糖生產葡萄糖酸，提高了操作穩定性，降低了生產成本，其簡單的工藝為連續工業化大規模生產葡萄糖酸提供可能。本發明為工業化利用固定化酶生產葡萄糖酸提供了新的思路，具有良好的實際應用價值。

技術領域

本發明屬于固定化酶技術領域，具體涉及一種NAD⁺-瓊脂糖復合物及其制備方法和在葡萄糖酸生產中應用。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

葡萄糖酸是重要的一種葡萄糖氧化物，是制備葡萄糖酸系列產品(葡萄糖酸鹽與葡萄糖酸內酯)的原料，可以廣泛的應用于食品、建筑、生物、化工、醫藥等方面。在食品行業，葡萄糖酸系列產品是一種重要的營養補充劑、色調保持劑、酸味劑、蛋白質凝固劑等。在化工行業，葡萄糖酸系列產品作為水泥摻合劑、玻璃專用清洗劑、鋼鐵表面清洗劑、水質穩定劑被廣泛地應用；在醫藥領域，葡萄糖酸可以作為治療低鈉綜合癥的藥物，葡萄糖酸對腸道內有益菌的增殖具有促進作用。因此，葡萄糖酸的市場需求巨大，中國的葡萄糖酸行業必將迅速發展。

目前，制備葡萄糖酸的方法主要有多相催化氧化法、均相催化氧化法、生物發酵法、酶法、電解氧化法等。其中，酶反應條件溫和，專一性高，反應過程清潔無污染，酶法制備葡萄糖酸已經成為一種重要的發展方向。目前研究中，主要利用葡萄糖氧化酶制備葡萄糖酸，已有一些研究利用固定化葡萄糖氧化酶制備葡萄糖酸，可以解決酶不能重復利用的問題，但葡萄糖氧化酶反應過程中產生過氧化氫，過氧化氫積累對氧化酶本身有一定的毒害作用，會影響氧化酶的進一步反應。

葡萄糖脫氫酶的反應過程不需要氧氣，副產物相對單一，是一種可用于酶法生產葡萄糖酸的理想酶型。NAD⁺依賴型葡萄糖脫氫酶是一種可用于酶法生產葡萄糖酸的脫氫酶，但反應過程需要一種小分子化合物即NAD⁺來輔助酶催化反應的進行，缺少它們葡萄糖脫氫酶就不能發揮其活性。但NAD⁺價格昂貴，分子量小，難分離，直接用于工業生產會帶來成本過高等問題。解決這一問題最有效的辦法就是實現NAD⁺的固定化和再生。然而，輔酶的分子量只有幾百，要將其包埋在半透膜中比較困難，若將輔酶與高分子載體結合，使其高分子化可以解決這一難題。實現脫氫酶循環使用的另一個關鍵問題是實現NAD⁺的再生，即使反應生成的NADH再生為NAD⁺，實現NAD⁺的重復循環使用。NAD⁺的固定化和再生是葡萄糖脫氫酶應用于葡萄糖酸生產領域的兩個亟待解決的關鍵問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種NAD⁺-瓊脂糖復合物及其制備方法和在葡萄糖酸生產中應用，本發明通過將葡萄糖脫氫酶和NAD⁺分別固定于固相載體上來轉化葡萄糖生產葡萄糖酸，提高了操作穩定性，降低了生產成本，其簡單的工藝為連續工業化大規模生產葡萄糖酸提供可能。本發明為工業化利用固定化酶生產葡萄糖酸提供了新的思路，具有良好的實際應用價值。

為了實現上述目的，本發明涉及以下技術方案：

本發明的第一個方面，提供一種NAD⁺-瓊脂糖復合物，所述NAD⁺-瓊脂糖復合物由改性NAD⁺與改性瓊脂糖凝膠復合得到。