[发明专利]一种提高L-天冬氨酸α-脱羧酶生物活性的方法

说明书

本发明提供了一种提高L‑天冬氨酸α‑脱羧酶生物活性的方法，包括将L‑天冬氨酸α‑脱羧酶发酵菌液破碎，用纯水稀释；加入天冬氨酸氨水溶液；调节pH值为6.0‑8.0。本发明方法大大提高了L天冬氨酸α脱羧酶的活性，时空收率提高30％‑50％，选择性提高到98％以上。

技术领域

本发明涉及生物化学领域，具体地说，涉及一种提高L-天冬氨酸α-脱羧酶生物活性的方法。

背景技术

β-丙氨酸，又称3-氨基丙酸，主要用于合成泛酸及泛酸钙，而其合成的β-丙氨酸金属配合物衍生出新型的抗炎药物，还可作为药物制剂制备中的沉淀剂，水的净化絮凝剂，电镀缓蚀剂，铅中毒解毒剂等。

β-丙氨酸的生产方法主要有化学法和生物法。化学法有丙烯腈法、丙烯酸法、琥珀酰亚胺降解法、β-氨基丙腈法。以上方法都存在副反应复杂，产生大量工业废水的缺点。生物法有有机腈降解酶催化β-氨基丙腈以及L-天冬氨酸α-脱羧酶能够催化脱去L-Asp为底物的α羧基，生成β-丙氨酸。而L-天冬氨酸α脱羧酶在酶催化反应过程中随着L-天冬氨酸浓度的增加活性会出现下降，β-丙氨酸的时空收率较低，选择性一般在93％以下。

随着对β-丙氨酸及其衍生物的研究日趋成熟，β-丙氨酸在医药、化工、食品、环境等领域的作用日渐突出，积极寻求绿色环保型的生产方法是具有十分明显的经济效益和社会效益的。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种提L-天冬氨酸α-脱羧酶生物活性的方法。

为了实现本发明目的，本发明提供一种提高L-天冬氨酸α-脱羧酶生物活性的方法，所述方法包括如下步骤：

1)将L-天冬氨酸α-脱羧酶发酵菌液破碎，将所述破碎后的发酵菌液用纯水稀释；

2)加入天冬氨酸氨水溶液；调节该反应体系pH值为6.0-8.0。

上述方法中，优选所述天冬氨酸氨水溶液的pH值为6.0-8.0，优选为7.0。

采用上述方法提高L-天冬氨酸α-脱羧酶生物活性后，β-丙氨酸的时空收率显著上升，选择性明显提高。

本发明还提供一种β-丙氨酸的制备方法，包括按上述提高L-天冬氨酸α-脱羧酶生物活性的方法制得反应体系；还包括持续向所述反应体系加入天冬氨酸固体，调节反应体系pH值为6.0-8.0；将所得反应物进行过滤、脱色、结晶处理，即得β-丙氨酸。

具体地，上述β-丙氨酸的制备方法，包括如下步骤：

1)将L-天冬氨酸α-脱羧酶发酵菌液破碎，将所述破碎后的发酵菌液用纯水稀释；

2)加入pH值为6.0-8.0的天冬氨酸氨水溶液；优选所述天冬氨酸氨水溶液的pH值为7.0；调节该反应体系pH值为6.0-8.0；

3)持续向所述反应体系加入天冬氨酸固体，调节反应体系pH值为6.0-8.0；

4)将所得反应物进行过滤、脱色、结晶处理，即得β-丙氨酸。

上述提高L-天冬氨酸α-脱羧酶生物活性的方法及β-丙氨酸的制备方法中，

进一步地，采用高频超声方法破碎所述发酵菌液。

进一步地，将所述破碎后的发酵菌液使用纯水稀释0-2倍。

进一步地，步骤1)还包括向破碎后的发酵菌液中加入适量的维生素C磷酸酯；进一步地，所述加入维生素C磷酸酯的重量与所述发酵菌液(指稀释前)体积的比例为0.01-0.10g/L。

进一步地，步骤2)所述天冬氨酸氨水溶液用量为总反应体积的0.5％-2％。