[發明專利]一株酵母菌株HF-21及其雙相催化制備D-泛解酸內酯的方法

有效

• 申請號: 202110887508.8
• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN113604371B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 陳華;夏理山;常飛
• 申請（專利權）人: 合肥學院
• 主分類號: C12N1/16
• 分類號: C12N1/16;C12P17/04;C12R1/85
• 代理公司: 蘇州翔遠專利代理事務所(普通合伙) 32251
• 代理人: 王華

一株酵母菌株（Saccharomyces?sp.）HF21，已于2021年6月17日保藏于中國典型培養物保藏中心（CCTCC），保藏編號為CCTCC?No.M?2021728。本發明開發了雙相催化發酵方法，既抑制了酮泛解酸在水相中水解，又避免了酵母菌在有機相中失活，實現了酵母在有機相?水相二相界面對底物的催化。

技術領域

本發明涉及一株酵母菌株(Saccharomyces?sp.)HF-21及其雙相催化制備D-泛解酸內酯的方法，屬于微生物發酵技術領域。

背景技術

D-泛酸存在于植物以及低等生物的代謝過程中，被稱為遍多酸或本多酸，是水溶性維生素B族的一種。D-泛酸廣泛應用于食品、飼料和醫藥工業，市場需求量大。

D-泛酸的生產方法，通常采用異丁醛、甲醛、氰化鈉合成DL-泛解酸內酯，再通過化學法拆分或生物酶法拆分獲得D-泛解酸內酯，最后由β-丙氨酸鈣與D-泛解酸內酯直接縮合而得到D-泛酸鈣，但這些方法都存在一定的缺點。化學法拆分DL-泛解酸內酯的缺點是：奎寧化合物、手性胺等化學拆分劑成本高；雜質分離困難，且不利于環境保護。生物酶法拆分D-泛解酸內酯的缺點是：普遍酶拆分效率不高，單位體積的生物量低，發酵成本高。因此，減少反應步驟、不需要手性拆分的D-泛酸生產方法，具有重要的研究價值。

D-泛解酸內酯是合成D-泛酸的重要中間體。目前，制備D-泛解酸內酯一般采用兩種方法：(1)利用高度選擇性的酶，將DL-泛解酸內酯中的L-泛解酸內酯加氫分解，得到D-泛解酸內酯，由于加氫分解能力很低、酶活不穩定等因素，該方法很難實現工業化；(2)化學拆分法，用手性試劑與DL-泛解酸內酯形成復鹽，利用復鹽在溶劑中的溶解度不同，將D-體和L-體的復鹽分離，然后通過化學處理得到D-泛解酸內酯，該法由于手性試劑成本高、環保問題等，應用難度很大；(3)不對稱還原酶法，通過將酮泛解酸內酯直接還原成右型泛解酸內酯，省取了內酯化以及外消化等處理過程，一步到位獲得了D-泛解酸內酯。Kuhn和SakayuShimizu發現可用酵母細胞還原酮泛解酸和酮泛解酸內酯，但在操作過程中發現，底物是不穩定物質，易在中性及堿性水溶液中發生水解反應，還有酶的活性有限，受到底物濃度的毒害作用，一直未實現工業化的應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一株酵母菌株HF-21及其雙相催化制備D-泛解酸內酯的方法。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供的技術方案是：一株酵母菌株Saccharomyces?sp.HF21，已于2021年6月17日保藏于中國典型培養物保藏中心(CCTCC)，保藏編號為CCTCC?No.M?2021728。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供的技術方案是：一種雙相催化制備D-泛解酸內酯的方法，將酵母菌株HF21的菌體分散于水相中得到水相反應體系，并將底物分散于有機相中得到有機相反應體系，再將水相反應體系與有機相反應體系混合，進行反應后即得含有D-泛解酸內酯的反應液，再進行萃取后即得D-泛解酸內酯。

優選的技術方案為：水相與有機相的體積比為4：1-1：1。

優選的技術方案為：所述水相為PBS緩沖液。

優選的技術方案為：所述有機相為乙酸乙酯、正己烷、乙酸正丁酯和鄰苯二甲酸二丁酯中的至少一種。

優選的技術方案為：反應的條件為：溫度為30±1℃，搖床轉速為180-22rpm，反應時間為24-48h。

由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有的優點是：

1、本發明篩選得到一株酵母菌株HF21，能夠產生高酶活的酮泛解酸內酯還原酶。

2、本發明開發了雙相催化發酵方法，既抑制了酮泛解酸在水相中水解，又避免了酵母菌在有機相中失活，實現了酵母在有機相-水相二相界面對底物的催化。