大肠杆菌合成生物基塑料单体5-氨基戊酸的代谢工程

5-氨基戊酸可作为新型塑料尼龙5和尼龙5,6的前体。尼龙5和尼龙5,6是重要的工程塑料,应用于机械、化工、仪表、汽车等工业。目前几种5-氨基戊酸的生物合成法普遍产率较低且合成过程复杂,成本高,无法实现大规模工业生产。本研究中,笔者构建了一种基于单酶L-赖氨酸α-氧化酶RaiP表达的工程菌株,采用发酵和全细胞催化两种方式,实现了5-氨基戊酸的高效生产。在添加体积分数4%乙醇的条件下,工程菌株CJ02可生产5-氨基戊酸1.26 g/L。在加入体积分数4%的乙醇和10 mmol/L H2O2的反应器中,5-氨基戊酸的质量浓度可达到29.12 g/L。本研究对5氨基戊酸的生物合成工艺开发具有指导作用,有利于实现生物基塑料生产的工业化。

生物基高分子材料尼龙5单体5-氨基戊酸生物合成研究进展

5-氨基戊酸(5AVA)是生物基聚酰胺材料尼龙5和尼龙6,5的单体。尼龙5和尼龙6,5是重要的工程塑料,广泛应用于机械、化工、仪表、汽车等工业。目前工业上合成5AVA主要使用化学合成,但是化学合成法无法满足市场对生物基聚氨酯材料日益增长的需求,且化学合成法污染大,对环境不友好。因此,生物法合成5AVA引起了广泛关注。本文综述了生物法合成5AVA的研究现状和发展前景。生物合成法包括发酵法、全细胞催化法、生物酶法等。总结了目前生物合成5AVA 4种生物合成途径,对这4种生物合成途径的宿主、合成策略、产物浓度、得率等进行了总结和比较。