高值化手性氨基酸生物合成技术
进入21世纪以来,手性氨基酸作为最重要的原料和中间体,市场规模也越来越大。本项目目前研发的手性氨基酸包含L-2-氨基丁酸、D-苏氨酸、L-天冬酰胺、L-叔亮氨酸、L-色氨酸等。
创新点:
1)本项目采用一锅化反应,以廉价的L-苏氨酸为原料,经过工程菌催化合成2-氨基丁酸,反应时间10-12 h,原料的转化率达到99%以上,2-氨基丁酸的产量达到100 g/L以上。
2)以消旋化苏氨酸为原料,进行酶法拆分制备D-苏氨酸。底物添加量达到2.5 M,反应10 h内达到完全拆分,D-苏氨酸ee值为99%。
3)以天冬氨酸为原料,采用工程菌催化反应10-12 h,L-天冬氨酸转化率达到了94.4 %,L-天冬酰胺产量可达120 g/L,生产强度达到12.4 g/(L•h)。
4)基于构建的基因工程菌,采用偶联辅酶再生技术,转化廉价底物合成L-叔亮氨酸,反应24 h,底物转化率达95%,产量达到100 g/L以上水平。
5)其它手性氨基酸(L-色氨酸、D-氨基酸)发酵和生物合成正在陆续开展中。
6)多种高效酶制剂的工程菌株构建、发酵产酶以及多种中间体的制备。如苏氨酸脱氨酶、亮氨酸脱氢酶、甲酸脱氢酶、ω-转氨酶等,以及利用这些酶制备的多种医药中间体。
江南大学
2021-05-11