天冬氨酸生物合成

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1、LOGO天冬氨酸的合成天冬氨酸的合成1简介简介1用途用途2合成合成3讨论讨论42L-天冬氨酸天冬氨酸v天冬氨酸属于天冬氨酸属于-氨基酸氨基酸 ，是构成蛋白质的，是构成蛋白质的20种氨基酸之一种氨基酸之一 ，是酸性氨基酸，简写为，是酸性氨基酸，简写为Asp。v密码子：密码子：GAU和和GACv结构式：结构式：3功效及用途功效及用途v天门冬氨酸在医药，食品和化工等方面有着广泛的用途：天门冬氨酸在医药，食品和化工等方面有着广泛的用途： v在医药方面，可以用于治疗心脏病，肝脏病，高血压症，在医药方面，可以用于治疗心脏病，肝脏病，高血压症，具有防止和恢复疲劳的作用，和多种氨基酸一起，制成氨具有防止和恢复

2、疲劳的作用，和多种氨基酸一起，制成氨基酸输液，用作氨解毒剂，肝功能促进剂，疲劳恢复剂。基酸输液，用作氨解毒剂，肝功能促进剂，疲劳恢复剂。 v在食品工业方面，是一种良好的营养增补剂，添加于各种在食品工业方面，是一种良好的营养增补剂，添加于各种清凉饮料；也是甜味素（阿斯巴甜）清凉饮料；也是甜味素（阿斯巴甜）- 天冬酰苯丙氨酸甲天冬酰苯丙氨酸甲酯的主要原料。酯的主要原料。 v在化工方面，可以作为制造合成树脂的原料。亦可作为化在化工方面，可以作为制造合成树脂的原料。亦可作为化妆品的营养性添加剂等。妆品的营养性添加剂等。 4酶法合成酶法合成天冬氨酸的制备5一一.菌种培养菌种培养大肠杆菌的培养 培养基成分

3、（）：玉米浆7.5，反丁烯二酸2.0，硫酸镁（7水）0.02，氨水调pH6.0，煮沸后过滤，500ml三角烧瓶中装液量50-100ml从新鲜斜面上或液体中培养种子，接种子于摇瓶培养基中，37振摇培养24h，逐级扩大培养至10002000ml规模。培养结束后用1mol/L HCl调pH5.0，升温至45并保温1h，冷却至室温，离心收集菌体6二二.细胞固定化细胞固定化E coli的细胞固定化 取湿菌体20kg，悬浮于生理盐水中，保温至40，再加入90L保温至40的12明胶溶液及10L1.0戊二醛溶液，充分搅拌均匀，放置冷却凝固，再浸入0.25戊二醛溶液中于5过夜后，切成35mm的立体小方块，浸入0

4、.25戊二醛溶液5过夜，蒸馏水充分洗涤，滤干得含天冬氨酸酶的固定化E.coli7三.生物反应器的制备 固定化细胞装至床式反应器，制成生物反应器四.转化反应 取保温的1M 延胡索酸铵连续流过生物反应器，收集转化液，滤液用HCL调pH至2.8，5过夜，过滤得到结晶五.产品纯化与精制 粗品用稀氨水溶解后用活性碳吸附脱色8化学合成（改良后）化学合成（改良后）1 试剂与仪器v顺丁烯二酸 ，25%氨水，茚三酮均为分析纯。GHSA-0.5 型高压釜，1730 型傅立叶红外分光光度计，HITACHIL-8800 型氨基酸自动分析仪， FX-90Q 核磁共振仪，以D2O 为溶剂；X6 精密熔点测定仪92 实验方

5、法v将42g 顺丁烯二酸溶解于约80 mL 水中，在冰水浴下缓慢加入氨水，调节溶液的pH 到8.5左右，然后将此反应液移入高压釜中。密闭后先用氮气清扫空气，再充压至0.9 MPa 左右，试漏后升温至135C 左右，保温反应约4 -6h ，停止反应自然冷却至室温，取出生成液，减压除氨。待反应液冷却后，用顺丁烯二酸调节pH3.5 -4.0 ，有结晶析出。静置过夜后用布氏漏斗抽滤得白色粉末状晶体。过滤得到的母液回收，再用氨水调节pH9 11 又得到初始反应液。得到的晶体先用去离子水洗涤后再用100 mL 甲醇浸泡洗涤，然后于80- 90C 下真空烘干2h ，得L-天冬氨酸产品10 产品纯度分析产品纯

6、度分析v(1)氨基酸自动分析仪。天冬氨酸与茚三酮溶液产生兰紫色，通过分光光度计比色测定氨基酸含量v下图即是一个示例：v依据峰面积计算出纯度11v(2)酸碱滴定法v精确称取250mg 样品溶于新煮沸并冷却的100mL 水中，加酚酞指示剂，用0.1mol/L 氢氧化钠滴定到初次出现淡粉色，至少显色30s ，记录所用氢氧化钠的mL 数，并计算L-天冬氨酸的纯度。12讨论v化学合成法化学合成法 在酸化后处理过程中，以顺丁烯二酸代替传统的盐酸，使反应后的母液循环回收利用，降低了生产成本，减少了污染，达到了清洁生产，实现了绿色合成。同时收率也大幅度提升。v酶法酶法 酶转化相对于发酵法，工艺简单，提取效率高，易提纯，但成本较高。13LOGO14