CN101182484B - 粘性沙雷氏菌及其生物转化dl-乳酸生产丙酮酸 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种粘性沙雷氏菌及其生物转化DL-乳酸生产丙酮酸,本发明粘性沙雷氏菌(Serratia marcescens)ZJB-07166 2007年9月7日保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏编号CCTCC No:M207140;本发明所述的生物转化DL-乳酸生产丙酮酸,以DL-乳酸为底物,以粘性沙雷氏菌ZJB-07166湿菌体为生物催化剂,在转化体系溶液中,在20-50℃下转化反应6-10小时,得含有丙酮酸的转化液,分离纯化得到丙酮酸,所述转化体系溶液为蒸馏水、自来水、磷酸盐缓冲液或柠檬酸盐缓冲液;本发明反应条件温和,流程简单,环境友好,转化率较高。
Description
(一)技术领域
本发明涉及生物转化DL-乳酸生产丙酮酸,特别是以粘性沙雷氏菌生物转化DL-乳酸生产丙酮酸。
(二)技术背景
丙酮酸,是重要的α-氧代羧酸之一,为无色至淡黄色液体,呈醋酸香气,易吸潮、聚合、分解,能与水、乙醇、乙醚等混溶。
丙酮酸(盐)及其衍生物广泛应用于制药、日化、食品和农用化学品等行业。丙酮酸是酶法合成多种氨基酸和维生素的前体物质:制药工业上可用于酶法合成L-色氨酸、合成L-半胱氨酸、L-多巴、L-亮氨酸,合成系列酶蛋白抑制剂、镇静剂、2-苯基喹啉-4-羧酸、磷酸烯醇丙酮酸、4-甲唑甲酸等,特别是丙酮酸钙作为一种减肥药品被开发后,目前丙酮酸的市场需求量很大;食品工业上可用作防腐保鲜剂;日化工业上,丙酮酸乙酯可抑制表皮中酪氨酸酶的形成美白皮肤,可用作化妆品的防腐剂和抗氧剂,用作空气清新剂;农用化学方面,丙酮酸乙酯是合成乙烯聚合物、氢化阿托酸、谷物保护剂、成熟剂等多种农药的起始原料;生化试剂和生物传感器方面丙酮酸也有较广泛的应用。因此,微生物转化乳酸生产丙酮酸的研究有着重要意义。
国内外用微生物法转化乳酸生产丙酮酸已有一些文献报道,用于生产丙酮酸的微生物主要是迟钝爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)(J.Ferment.Bioeng.81(1996)357-359)、普通变形杆菌(Proteus vulgaris)(J.Biotechnol.31(1993)191-203)、奇异变形杆菌(Proteus mirabils)(J.Biotechnol.31(1993)191-203)、腐生葡萄球菌(Staphylococcus saprophyticus)(Chin.J.Appl.Envi ron.Biol.7(2001)617-620)、不动杆菌属(Acinetobacter)(Biotechnol.Prog.19(2003)1672-1676)、恶臭假单胞菌(Pseudomonasputida)(Biochem.Eng.J.22(2005)89-96)和斯氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)(Biotechnol.Lett.29(2007)105-110)。
微生物转化乳酸生产丙酮酸具有转化率高、产物易分离、环境污染小等优点,符合绿色化学的发展方向;DL-乳酸和丙酮酸也有较大的差价,因此,微生物转化DL-乳酸生产丙酮酸的研究有着重要的社会效益和经济效益。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供能转化乳酸生产丙酮酸的粘性沙雷氏菌(Serratiamarcescens)ZJB-07166及其在制备丙酮酸中的应用。
本发明提供的粘性沙雷氏菌(Serratia marcescens)ZJB-07166保藏于中国典型培养物保藏中心,其简称为CCTCC,保藏地址:中国武汉武汉大学生命科学学院,保藏编号CCTCC No:M207140,保藏日期为2007年9月7日。
本发明所述粘性沙雷氏菌ZJB-07166由以下途径筛选得到:
(1)富集培养基及条件:DL-乳酸钠10g/L,磷酸二氢钾1g/L,磷酸氢二钾1g/L,氯化铵3g/L,用蒸馏水配制,pH7.0。培养条件:30℃,摇床转速150r/min。5g土样加入100mL富集培养基培养,培养48小时后,转接1mL富集培养液至新的富集培养基培养。
(2)第二次富集培养液稀释后涂布到平板培养基上,30℃培养箱恒温培养24小时,挑取单菌落至斜面培养后保藏,斜面培养条件为30℃培养箱恒温培养24小时。平板培养基及斜面培养基组分:DL-乳酸钠10g/L,酵母粉5g/L,蛋白胨5g/L,琼脂15g/L-20g/L,pH7.0。
(3)挑取的单菌落接种到菌体培养基,培养36小时,离心收集菌体,用pH7.0,0.05M磷酸钠缓冲液洗涤两次后,离心收集菌体,所得菌体与底物DL-乳酸均匀分散于蒸馏水中,底物浓度50mM,30℃,150r/min水浴下反应12小时。转化液通过液相检测,能转化DL-乳酸生成丙酮酸的菌株为目的菌株。所述菌体培养基组分:DL-乳酸钠10g/L,磷酸二氢钾1g/L,磷酸氢二钾1g/L,氯化铵3g/L,用蒸馏水配制,pH7.0。
本发明中丙酮酸采用液相色谱的方法进行检测,检测条件为:C18反相色谱柱,流动相为0.005M硫酸溶液,流速为1mL/min,检测波长215nm,进样量20μL,柱温:30℃。
粘性沙雷氏菌(Serratia marcescens)ZJB-07166具有如下特征:
菌落形态:在牛肉膏蛋白胨培养基上30℃培养箱恒温培养24小时后,菌落呈圆形,四周光滑,表面湿润,中央微凸起,深红色。
细胞形态:短杆状,个体细胞大小为(0.5-0.8)×(0.9-1.4)μm,无芽孢生成,能运动。
生理生化特征:详见表1:
表1:粘性沙雷氏菌ZJB-07166生理生化特
革兰氏染色 | - |
氧化酶 | - |
过氧化氢酶 | + |
鸟氨酸脱羧酶 | + |
精氨酸双水解酶 | - |
赖氨酸脱羧酶 | + |
脲酶 | - |
L-阿拉伯糖 | - |
5-酮基-葡萄糖酸钠 | + |
脂肪酶 | + |
酚红反应 | - |
β-葡萄糖苷酶 | + |
D-甘露醇 | + |
D-麦芽糖 | + |
侧金盏花醇 | + |
帕拉金糖 | - |
β-葡萄糖酸酶 | - |
丙二酸盐 | - |
N-乙酰-β-葡萄糖苷酶 | - |
β-半乳糖苷酶 | + |
D-葡萄糖 | + |
D-蔗糖 | + |
L-树胶醛糖 | - |
D-阿拉伯糖 | - |
α-半乳糖苷酶 | - |
D-海藻糖 | + |
L-鼠李糖 | - |
肌醇 | + |
D-纤维二糖 | - |
D-山梨醇 | + |
α-麦芽糖甙酶 | - |
注:表中“+”表示阳性,“-”表示阴性。
以提取到的粘性沙雷氏菌(Serratia marcescens)ZJB-07166细胞总DNA为模板,利用引物:P16s8(5’to 3’)AgAgTTTgATCCTggCTCAg和P16s-1492(5’to 3’)ggCTACCTTgTTACgACTT扩增菌株的16S rDNA,将扩增产物进行1%的琼脂糖凝胶电泳,经PCR成功扩增获得一长约1.5kb的片断,经测序该片断长度为1461kb,将该序列(已提交GenBank,GenBank登记号为No.EU031439)与GenBank中相关数据进行相似性分析发现,该菌与粘性沙雷氏菌(Serratia marcescens)同源性最高(homology,99%/1461 bps,based on 16SrDNA)。
生理生化鉴定结合分子生物学鉴定,可确认该菌株为粘性沙雷氏菌(Serratia marcescens)。
本发明粘性沙雷氏菌(Serratia marcescens)ZJB-07166在微生物转化DL-乳酸制备生成丙酮酸中的应用。
反应式如下:
DL-乳酸 内酮酸
本发明所述的应用,以DL-乳酸为底物,以粘性沙雷氏菌ZJB-07166湿菌体为生物催化剂,在转化体系溶液中,在20-50℃下转化反应6-10小时,得含有丙酮酸的转化液,分离纯化得到丙酮酸,所述转化体系溶液为蒸馏水、自来水、磷酸盐缓冲液或柠檬酸盐缓冲液。
推荐所述底物DL-乳酸的浓度为10mM-140mM,所述的湿菌体添加量为2-40g/L。
进一步,本发明所述的应用以粘性沙雷氏菌ZJB-07166进行种子培养和菌体培养,从培养液中离心得到的湿菌体作为生物催化剂,在EDTA溶液存在,以蒸馏水溶液为转化液,所述湿菌体添加量为2-40g/L,EDTA浓度为5-20mM,控制转化温度为20-50℃,进行微生物转化反应6-10小时,反应完全得含酸丙酮酸的转化液,经分离制得丙酮酸。EDTA在这里可以阻止生成的丙酮酸进一步代谢。
本发明所述的湿菌体的含水量为80~90%。
所述湿菌体按如下步骤制备得到:
(1)种子培养:将粘性沙雷氏菌ZJB-07166接种于斜面培养基在20-30℃的条件下培养24-36小时,获得斜面活化菌种,所述斜面培养基组份为:DL-乳酸钠2-15g/L,酵母粉1-8g/L,蛋白胨1-8g/L,琼脂15g/L-20g/L,溶剂为水,初始pH为6.0-7.5;再将斜面活化菌种接种于种子培养基,在20-35℃,100-200r/min条件下培养24-36小时得种子液,所述种子培养基组份为:DL-乳酸钠2-15g/L,磷酸二氢钾0.2-2g/L,磷酸氢二钾0.2-2g/L,氯化铵1-6g/L,溶剂为水,初始PH为6.0-7.5;
(2)菌体培养:菌体培养基中按照体积比接入1-5%的种子液,在20-35℃,摇床转速100-200r/min条件下培养24-56小时,将培养液离心、洗涤,收集湿菌体,冷藏备用;所述的菌体培养基组份为:DL-乳酸钠2-15g/L,磷酸二氢钾0.2-2g/L,磷酸氢二钾0.2-2g/L,氯化铵1-6g/L,0.0001-0.005g/LMgSO4·7H2O,溶剂为蒸馏水,初始PH为6.0-7.5。
本发明所述的粘性沙雷氏菌ZJB-07166转化DL-乳酸制备生成丙酮酸中的应用,优选转化体系初始pH为6.5-9.0,在20-40℃摇床150r/min水浴中进行转化。推荐较好的方案是:以粘性沙雷氏菌ZJB-07166的湿菌体为生物催化剂,在初始pH为6.5-9.0,底物浓度为10mM-140mM,湿菌体浓度为2-40g/L,EDTA浓度为6-14mM条件下,在28-32℃,摇床转速50-250r/min震荡,转化6-10小时,得含有丙酮酸的转化液,再以用SD-4型弱碱性离子交换树脂分离纯化得到丙酮酸。
具体的,本发明所述的粘性沙雷氏菌ZJB-07166转化DL-乳酸生成丙酮酸,其流程如下:
(1)种子的培养
粘性沙雷氏菌ZJB-07166接种于斜面培养基培养,斜面培养基配方为:DL-乳酸钠2-15g/L,酵母粉1-8g/L,蛋白胨1-8g/L,琼脂15g/L-20g/L,用盐酸或氢氧化钠调节至pH6.0-7.5,在20-30℃的条件下培养24-36小时。将斜面培养的菌体接种于种子培养基进行培养。种子培养基配方为:DL-乳酸钠2-15g/L,磷酸二氢钾0.2-2g/L,磷酸氢二钾0.2-2g/L,氯化铵1-6g/L,用蒸馏水配制,用盐酸或氢氧化钠调节至pH6.0-7.5。种子培养基在20-35℃,100-200r/min条件下培养24-36小时。
(2)菌体培养
将培养好的种子接种于菌体培养基以获得菌体。其菌体培养基配方为:DL-乳酸钠2-15g/L,磷酸二氢钾0.2-2g/L,磷酸氢二钾0.2-2g/L,氯化铵1-6g/L,0.0001-0.005g/L MgSO4·7H2O,用蒸馏水配制,用盐酸或氢氧化钠调节至pH6.0-7.5,进行培养。培养条件为:在20-35℃,100-200r/min条件下培养24-56小时,培养液离心收集菌体,用pH7.0,0.05M磷酸钠缓冲液洗涤两次后,离心收集菌体,冷藏备用。
(3)生物转化
以DL-乳酸为底物,以粘性沙雷氏菌ZJB-07166湿菌体为生物催化剂,转化体系溶液中,在20-40℃(其中以28-32℃较好)条件下,转化6-10小时,得含有丙酮酸的转化液,分离纯化得到丙酮酸。所述转化体系溶液为蒸馏水、自来水、磷酸盐缓冲液或柠檬酸盐缓冲液,初始pH6.5-9.0。
所述的转化体系溶液中,DL-乳酸的浓度为10mM-140mM(其中以30-60mM较好),所述的湿菌体添加量为2-40g/L(其中以10g/L-20g/L较好),EDTA浓度为5-20mM(其中以6-14mM较好)。
(4)产物分离
用SD-4型弱碱性离子交换树脂分离转化液中的乳酸和丙酮酸,离子交换固定床工艺为:上柱pH为2.0,上柱流速为0.5BV/h,用去离子水淋洗即可除去乳酸,1.0M盐酸逆流洗脱,流速保持0.5BV/h。收集洗脱液,浓缩得到丙酮酸,该工艺可使丙酮酸收率达到78%以上。
本发明有益效果在于提供了一种粘性沙雷氏菌ZJB-07166及这种粘性沙雷氏菌ZJB-07166在生物转化合成丙酮酸的应用,该合成反应条件温和,流程简单,环境友好,转化率较高。
(四)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围并不仅限于此:
实施例1:
(1)湿菌体的制备:
种子培养:
斜面培养基:DL-乳酸钠10g/L,酵母粉6g/L,蛋白胨7g/L,琼脂13g/L,溶剂为水,初始pH为7.0;将粘性沙雷氏菌ZJB-07166接种于斜面培养基在25℃的条件下培养30小时,获得斜面活化菌种。
种子培养基:DL-乳酸钠7g/L,磷酸二氢钾0.8g/L,磷酸氢二钾0.9g/L,氯化铵4g/L,溶剂为水,初始PH为6.5;再将斜面活化菌种接种于种子培养基,在25℃,150r/min条件下培养30小时得种子液,
菌体培养:
菌体培养基:DL-乳酸钠10g/L,磷酸二氢钾1g/L,磷酸氢二钾1g/L,氯化铵3g/L,0.003g/L MgSO4·7H2O,用蒸馏水配制,初始pH7.0,121℃灭菌20min,用粘性沙雷氏菌ZJB-07166的种子液按接种量为1-5%接种于菌体培养基,在30℃,150r/min下培养36小时。
将培养液离心(12000r/min)收集菌体,用pH7.0,0.05M磷酸钠缓冲液洗涤两次后,离心收集湿菌体,冷藏备用。
(2)丙酮酸制备:
在磨口三角瓶中加入50mL水溶液(pH7.0),其中含底物DL-乳酸的浓度40mM,湿菌体浓度12.5g/L,EDTA浓度10mM,在30℃,转速为150r/min的水浴摇床中进行转化,每隔1小时取样一次,取样后立即离心、上清液进行HPLC检测丙酮酸浓度,观察转化终点。
转化进行到8小时,乳酸接近全部转化,8小时后丙酮酸浓度不再变化。
观察结果见表1.
表1.不同转化时间后转化体系液中丙酮酸浓度
时间 | 1h | 2h | 3h | 4h | 5h | 6h | 7h | 8h | 9h | 10h |
丙酮酸浓度(Mm) | 1 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 32 | 38 | 38 | 38 |
收集上述转化液100mL,用SD-4型弱碱性离子交换树脂分离转化液中的乳酸和丙酮酸,离子交换固定床工艺为:上柱pH为2.0,上柱流速为0.5BV/h,用去离子水淋洗即可除去乳酸,1.0M盐酸逆流洗脱,流速保持0.5BV/h。收集洗脱液,浓缩得到26.8mg丙酮酸,丙酮酸收率达到80%。
实施例2:
(1)湿菌体的制备:
制备粘性沙雷氏菌ZJB-07166湿菌体与实施例1同。
(2)丙酮酸制备:
在8个磨口三角瓶中,分别加入10mL水溶液(pH7.0),其中含底物DL-乳酸的浓度40mM,湿菌体浓度12.5g/L,EDTA浓度10m,分别在20℃,25℃,30℃,35℃,40℃,45℃,50℃,60℃,转速为150r/min的水浴摇床中进行转化,8小时取样,立即离心、上清液进行HPLC检测。
表2.不同温度条件下得到的丙酮酸的量
温度 | 20℃ | 25℃ | 30℃ | 35℃ | 40℃ | 45℃ | 50℃ | 55℃ | 60℃ |
丙酮酸(mM) | 12 | 30 | 38 | 28 | 10 | 4.9 | 4.1 | 3.5 | 2.1 |
表2结果表明:相同底物浓度、菌体浓度情况下,30℃条件下转化率最高,接近95%,转化温度高于45℃时,转化率明显下降,低于10%。
实施例3:
(1)湿菌体的制备:
制备粘性沙雷氏菌ZJB-07166菌体与实施例1同。
(2)丙酮酸制备:
在11个磨口三角瓶中,分别加入10mL水溶液(pH7.0),其中含湿菌体浓度12.5g/L,EDTA浓度6mM,底物DL-乳酸浓度分别为10mM,20mM,30mM,40mM,50mM,60mM,70mM,80mM,100mM,120mM,140mM。在30℃,转速为150r/min水浴摇床中进行转化,转化8小时取样,取样后立即离心、上清液进行HPLC检测。
表3.不同底物浓度转化率
底物 | 10mM | 20mM | 30mM | 40mM | 50mM | 60mM | 70mM | 80mM | 90mM | 100mM | 110mM | 120mM | 130mM | 140mM |
丙酮酸(mM) | 9.6 | 19.2 | 28.8 | 38 | 45 | 54 | 56 | 62 | 65 | 50 | 31 | 20 | 15 | 14 |
转化率(%) | 96 | 96 | 96 | 95 | 90 | 90 | 80 | 77.5 | 72.2 | 50 | 28.18 | 16.7 | 11.5 | 10 |
表3结果表明:底物浓度小于60mM时,转化率均在90%,高于60mM时,转化率随底物浓度的提高明显下降,底物浓度在140mM时,转化率只有10%。转化最佳底物为60mM以下。
实施例4:
(1)湿菌体的制备:
制备粘性沙雷氏菌ZJB-07166菌体与实施例1同。
(2)丙酮酸制备:
在12个磨口三角瓶中,分别加入10mL pH4.0,pH4.5,pH5.0,pH5.5,pH6.0,pH6.5,pH7.0,pH7.5,pH8.0,pH9.0,pH10.0,pH10.9的缓冲液,每个三角瓶中含有湿菌体12.5g/L,底物DL-乳酸浓度40mM,EDTA浓度14mM,在30℃,转速为150r/min水浴摇床中进行转化、转化8小时取样,取样后立即离心、上清液进行HPLC检测。
表4.不同pH值下浓度转化率
pH | 4.0 | 4.5 | 5.0 | 5.5 | 6.0 | 6.5 | 7.0 | 7.5 | 8.0 | 8.5 | 9.0 | 9.5 | 10.0 | 10.9 |
丙酮酸(mM) | 2 | 12 | 30 | 34 | 38 | 38 | 38 | 35 | 30 | 25 | 24 | 20 | 9 | 1 |
转化率(%) | 5 | 30 | 75 | 85 | 95 | 95 | 95 | 87.5 | 75 | 62.5 | 60 | 50 | 22.5 | 2.5 |
表5结果表明:菌体在pH6.0-7.0的溶液中其转化能力基本保持不变,放当pH值高于10.0和低于5.0的溶液中,菌体转化能力明显下降。
实施例5:
(1)湿菌体的制备:
种子培养同实施例1;
菌体培养:
菌体培养基:DL-乳酸钠10g/L,磷酸二氢钾1g/L,磷酸氢二钾1g/L,氯化铵6g/L,0.003g/L MgSO4·7H2O,用蒸馏水配制,pH7.0;121℃灭菌20min,用粘性沙雷氏菌ZJB-07166的斜面或种子液接种,在30℃,150r/min下培养36小时。
将培养液离心(12000r/min)收集菌体,用pH7.0,0.05M磷酸钠缓冲液洗涤两次后,离心收集菌体,冷藏备用。
(2)丙酮酸制备:
在磨口三角瓶中加入10mL水溶液(pH7.0),其中含底物DL-乳酸浓度40mM,湿菌体浓度12.5g/L的水溶液,EDTA浓度6mM,在30℃,转速为150r/min水浴摇床中进行转化,8小时取样,取样后立即离心、HPLC检测,转化率为83%。
实施例6:
(1)湿菌体的制备:
种子培养同实施例1;
菌体培养:
菌体培养基:DL-乳酸钠5g/L,磷酸二氢钾1g/L,磷酸氢二钾1g/L,氯化铵3g/L,0.003g/L MgSO4·7H2O,用蒸馏水配制,pH7.0;121℃灭菌20min,用粘性沙雷氏菌ZJB-07166的斜面或种子液接种,在30℃,150r/min下培养36小时。
将培养液离心(12000r/min)收集菌体,用pH7.0,0.05M磷酸钠缓冲液洗涤两次后,离心收集菌体,冷藏备用。
(2)丙酮酸制备:
在磨口三角瓶中加入10mL水溶液(pH7.0),其中含底物DL-乳酸浓度40mM,湿菌体浓度12.5g/L的水溶液,EDTA浓度14mM,30℃,150r/min水浴中进行转化,8小时取样,取样后立即离心、HPLC检测,转化率为89%。
实施例7:
(1)湿菌体的制备:
种子培养同实施例1;
菌体培养:
菌体培养基:DL-乳酸钠10g/L,磷酸二氢钾1g/L,磷酸氢二钾1g/L,氯化铵3g/L,0.005g/L MgSO4·7H2O,用蒸馏水配制,PH=7.0;121℃灭菌20min,用粘性沙雷氏菌ZJB-07166的斜面或种子液接种,在30℃,150r/min下培养36小时。
将培养液离心(12000r/min)收集菌体,用pH7.0,0.05M磷酸钠缓冲液洗涤两次后,离心收集菌体,冷藏备用。
(2)丙酮酸制备:
在磨口三角瓶中加入10mL水溶液(pH7.0),其中含底物DL-乳酸浓度40mM,湿菌体浓度12.5g/L,EDTA浓度5mM,在28℃,转速为150r/min水浴摇床中进行转化,8小时取样,取样后立即离心、HPLC检测,转化率为82%。
实施例8:
种子培养同实施例1;
菌体培养:
菌体培养基:DL-乳酸钠5g/L,磷酸二氢钾1g/L,磷酸氢二钾1g/L,硝酸铵6g/L,0.01g/L MgSO4·7H2O,用蒸馏水配制,pH7.0;121℃灭菌20min,用粘性沙雷氏菌ZJB-07166的斜面或种子液接种,在32℃,150r/min下培养36小时。
将培养液离心(12000r/min)收集菌体,用pH7.0,0.05M磷酸钠缓冲液洗涤两次后,离心收集菌体,冷藏备用。
(2)丙酮酸制备:
在磨口三角瓶中加入10mL水溶液(pH7.0),其中含底物DL-乳酸浓度40mM,湿菌体浓度12.5g/L,EDTA浓度20mM,在30℃,转速为150r/min水浴摇床中进行转化,8小时取样,取样后立即离心、HPLC检测,转化率为87%。
Claims (9)
1.粘性沙雷氏菌ZJB-07166(Serratia marcescens ZJB-07166),保藏于中国典型培养物保藏中心,保藏日期2007年9月7日,保藏编号CCTCCNo:M207140。
2.如权利要求1所述的粘性沙雷氏菌ZJB-07166在微生物转化DL-乳酸制备丙酮酸中的应用。
3.如权利要求2所述的应用,其特征在于所述的应用为,以DL-乳酸为底物,以粘性沙雷氏菌ZJB-07166湿菌体为生物催化剂,在转化体系溶液中,在20-50℃下转化反应6-10小时,得含有丙酮酸的转化液,分离纯化得到丙酮酸,所述转化体系溶液为蒸馏水、自来水、磷酸盐缓冲液或柠檬酸盐缓冲液。
4.如权利要求3所述的应用,其特征在于所述底物DL-乳酸的浓度为10mM-140mM。
5.如权利要求3所述的应用,其特征在于所述的湿菌体添加量为2-40g/L。
6.如权利要求4所述的应用,其特征在于所述的应用以粘性沙雷氏菌ZJB-07166进行种子培养和菌体培养,从培养液中离心得到的湿菌体作为生物催化剂,在EDTA存在下,以蒸馏水为转化体系溶液,所述湿菌体添加量为2-40g/L,EDTA浓度为5-20mM,控制转化温度为20-50℃,进行微生物转化反应6-10小时,反应完全得含丙酮酸的转化液,经分离制得丙酮酸。
7.如权利要求3所述的应用,其特征在于所述湿菌体按如下步骤制备得到:
(1)种子培养:将粘性沙雷氏菌ZJB-07166接种于斜面培养基在20-30℃的条件下培养24-36小时,获得斜面活化菌种,所述斜面培养基组份为:DL-乳酸钠2-15g/L,酵母粉1-8g/L,蛋白胨1-8g/L,琼脂15g/L-20g/L,溶剂为水,初始pH为6.0-7.5;再将斜面活化菌种接种于种子培养基,在20-35℃,100-200r/min条件下培养24-36小时得种子液,所述种子培养基组份为:DL-乳酸钠2-15g/L,磷酸二氢钾0.2-2g/L,磷酸氢二钾0.2-2g/L,氯化铵1-6g/L,溶剂为水,初始PH为6.0-7.5;
(2)菌体培养:菌体培养基中按照体积比接入1-5%的种子液,在20-35℃,摇床转速100-200r/min条件下培养24-56小时,将培养液离心、洗涤,收集湿菌体,冷藏备用;所述的菌体培养基组份为:DL-乳酸钠2-15g/L,磷酸二氢钾0.2-2g/L,磷酸氢二钾0.2-2g/L,氯化铵1-6g/L,0.0001-0.005g/L MgSO4·7H2O,溶剂为蒸馏水,初始PH为6.0-7.5。
8.如权利要求3所述的应用,其特征在于所述的转化体系初始pH为6.5-9.0,在20-40℃摇床150r/min水浴中进行转化。
9.如权利要求3所述的应用,其特征在于所述的应用为:以粘性沙雷氏菌ZJB-07166的湿菌体为生物催化剂,在初始pH为6.5-9.0,底物DL-乳酸浓度为10mM-140mM,湿菌体浓度为2-40g/L,EDTA浓度为6-14mM条件下,在28-32℃,摇床转速50-250r/min震荡,转化6-10小时,得含有丙酮酸的转化液,再用SD-4型弱碱性离子交换树脂分离纯化得到丙酮酸。
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