10-羟基-12-十八碳烯酸的静息细胞合成
水合,亚油酸,正己烷,1材料与方法,1材料与试剂,2仪器与设备,3方法,4转化率和相对转化率的计算,2结果与分析,110-HOE的气-质谱鉴定结果,2转化温度对转化率的影响,3pH值对转化率的影响,4优化的辅酶因子F
郭前婉,彭舒悦,王晨晨,赵萌*,Michael G.Gaenzle,2(1 发酵工程教育部重点实验室 湖北省工业微生物重点实验室 湖北工业大学 武汉430068 2 阿尔伯塔大学农业、食品与营养科学系 加拿大埃德蒙顿 T6G 2P5)
10-HOE 是一种典型的微生物源羟基不饱和脂肪酸,主要通过亚油酸水合酶催化亚油酸,对其顺9 位双键进行羟基化而合成[1-2]。据文献报道,10-HOE 具有良好的真菌抑制效果[3-5],添加在发酵面包中其抑菌效果堪比商业防腐剂[6-7];对大脑炎症有潜在的调节和控制作用[8-10];通过小鼠实验发现10-HOE 还可有效预防过敏性皮炎[11]。10-HOE 在食品、生物医药等领域应用潜力巨大,其高效制备具有重要意义[1,12]。
10-HOE 是微生物合成共轭亚油酸的中间产物,主要是由含有10-亚油酸水合酶的野生菌或重组菌等进行生物合成[13-14],因而可通过静息细胞法进行生物合成。静息细胞法生物合成的影响因素主要有pH、温度、辅酶及其浓度、底物及菌体浓度等[15-17]。目前,有研究发现化脓性链球菌(Streptococcus pyogenes)[18],短双歧杆菌(Bifidobacteium breve)[19],鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)[20],植物乳杆菌(L.plantarum)[20],嗜酸乳杆菌(L.acidophilus)[20],动物双歧杆菌乳酸亚种(Bifidobacterium animalis subsp.Lactis)[20],汉氏乳杆菌(L.hammesii)[21],罗伊氏乳杆菌(L.reuteri)[21],穗状左乳杆菌(Levilactobacillus spicheri)[21]等菌具备合成10-HOE 的能力。而与一般的野生菌相比,基因工程菌含有高活性、高特异性的胞内酶,可大量表达目标酶,应用到静息细胞转化中,不仅可以有效发挥酶的作用,维持酶的稳定性,而且其细胞转化效率高,产物杂质少,处理更简单[22-23],是产业化生产10-HOE 的有效途径。
目前,10-HOE 生物合成研究较少[24],尚未有重组静息细胞大量合成10-HOE 的研究报道。10-HOE 是近年来研究的一种新型功能性脂肪酸,为探索其各种生物活性,有必要大量生产10-HOE,而静息细胞法是10-HOE 生物合成的有效途径。本文利用含有10-亚油酸水合酶的重组大肠杆菌(E.coli)BL21(DE3)/ pET28a-ZS2058-mcra 对底物亚油酸进行静息细胞转化合成10-HOE ......
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