生产方法
方法一、酶法应用酶工程技术, 以L-天冬氨酸为原料, 德阿昆哈假单胞菌的β-脱酸酶作用下生产L-丙氨酸 工艺过程:L-天冬氨酸 [固定化天冬氨酸β-脱羧酶(脱羧)]→[37℃, pH6.0] 脱羧 [浓缩、结晶]→[减压,5℃] 结晶 [精制]→[5℃] L-丙氨酸粗品菌种培养 德阿昆哈假单胞菌(Pseudomenas daconhae) 68 种异株的培养, 采用斜面培养基, 组成为蛋白胨0.25%, 牛肉膏0.52%, 酵母膏0.25%, NaCl 0.5%, pH7.0, 琼脂2.0%。 种子培养基与斜面培养基相同, 但不加琼脂, 250mL 三角烧瓶中培养基装量为40mL. 摇瓶培养基的组成为古氨酸3.0%, 蛋白胨0.9%, 酪蛋白水解液0.5%, 磷酸二氢钾0.05%, MgSO4.7H2O 0.01%, 用氨水调pH为7.2, 500ml三角瓶中培养基装量为80ml, 将培养24h的新鲜斜面菌种接种于种子培养基中, 30℃振摇培养8h, 再接种于摇瓶培养基中, 30℃振荡培养24h, 如此逐渐扩大至1000-2000ml的培养罐中培养。 培养结束后用1mol/L HCl 调pH到4.75, 30℃ 保温1h。 用转筒式离心机离心, 收集菌体备用(含L-天冬氨酸-β-脱羧酶)。 细胞固定 取上述湿菌体20kg, 加生理盐水搅拌均匀并稀释至40L。 另取溶于生理盐水的50g/L (5%) 角叉菜胶溶液85L, 两液均保温45℃后混合, 冷却至5℃成胶, 浸于600L含20g/L (2%) KCl和 0.2mol/L己二胺 0.5mol/L、pH7.0的磷酸盐缓冲液中, 5℃搅拌10min, 加戊二醛至0.6 mol/L, 5℃ 搅拌30 min, 取出切成 3-5mm3小块, 用20 g/L KCl 溶液充分洗涤后, 滤去洗液即得, 备用。 生物反应器的制备 将固定化假单胞菌装入 1.515×107 Pa压力的填充床式反应器 (30 cm×180 cm) 中即成, 备用。 脱羧 取保温37℃ L-天冬氨酸溶液 (1mol/L), 加入磷酸吡哆醛至0.1 mmol/L 浓度, 调pH6.0, 调pH6.0, 保温37℃,按一定空间速度流入固定化假单胞生物反应器, 进行脱羧反应, 控制其达到最大转化率(>95%), 收集脱羧液即得粗L-丙氨酸液。 精制 取澄清脱羧液, 于60-70℃减压浓缩至原体积的一半, 冷却后加入等体积的甲醇, 5℃结晶, 放置过夜, 过滤取结晶, 用少量冷甲醇洗涤, 抽干, 80℃真空干燥, 得粗品L-丙氨酸。 再将粗品加入3倍体积去离子水, 于80℃搅拌溶解, 加5 g/L (0.5%) 活性炭, 70℃搅拌脱色1h, 过滤取滤液, 冷却, 加等体积甲醇, 5℃结晶, 滤过取结晶,于80℃真空干燥, 即得精品L-丙氨酸。方法二、固定化酶 以延胡索酸为原料, 先与NH3在天冬氨酸的作用下转化成L-天冬氨酸, 然后和上述酶法一样, 在固定德阿昆哈假单胞菌的β-脱羧酶作用下脱羧, 即得L-丙氨酸。 工艺过程:延胡索酸 [固定化天冬氨酸酶(转化)]→[37℃, pH8.5] 转化液[固定化天冬氨酸-β-脱羧酶]→[37℃, pH6.0] 脱羧液[浓缩、结晶]→[减压,5℃] 结晶 [精制]→[5℃]L-丙氨酸天冬氨酸酶固定化细胞种子培养、固定化、生物反应器的制备。详见天冬氨酸酶转化工艺。固定化天冬氨酸-β-脱羧酶脱羧, 精制参考上述酶法工艺过程。方法三、化学合成法Strecker法 Bucherer法 然后进行光学拆分, 即得L-丙氨酸精品。