重组大肠杆菌全细胞催化合成L-苯乳酸

L-苯乳酸是一种天然抑菌物质,对多种病原微生物有光谱抑制作用,有望成为一种新型生物防腐剂。通过构建多酶级联催化反应体系,提高大肠杆菌合成L-苯乳酸的能力。利用共表达L-氨基酸脱氨酶和苯丙酮酸还原酶并偶联葡萄糖脱氢酶进行辅酶再生,建立一种新型L-苯乳酸生物合成方法。各基因成功在大肠杆菌中表达,并对全细胞转化条件进行优化,最适转化条件为反应温度30℃,初始pH值为8.0,底物苯丙氨酸30 g/L,菌体OD_(600)为30,辅底物葡萄糖1倍摩尔当量,转化反应12 h,共生成L-苯乳酸21.39 g/L,摩尔转化率为71.33%。提供了一种简洁、高效的生物催化方法,为实现规模化生产奠定了基础。

干酪乳杆菌L-乳酸脱氢酶突变体在毕赤酵母中的表达及其不对称还原苯丙酮酸

为提高L-苯乳酸(L-phenyllactic acid,L-PLA)的生产效率,以干酪乳杆菌Lactobacillus casei L-乳酸脱氢酶突变体L-LcLDH1^Q88A/I229A为研究对象,实现其在毕赤酵母Pichia pastoris GS115中的分泌表达,并与葡萄糖脱氢酶SyGDH偶联,构建并优化体外辅酶循环体系,不对称还原苯丙酮酸(Phenylpyruvate,PPA)制备L-PLA。结果显示,毕赤酵母重组酶reLcLDH1^Q88A/I229A的表观分子量为36.8 kDa,比活力为270.5 U/mg,是原酶的42.9倍。在40℃,初始pH为5.0,底物PPA、辅酶NAD+和葡萄糖浓度分别为100、2和120 mmol/L,SyGDH和reLcLDH1^Q88A/I229A添加量分别为1和10 U/mL的最优条件下,L-PLA的产率可达99.8%,对映体过量(ee)值>99.9%,时空产率和平均转化率分别高达9.5 g/(L·h)和257.0 g/(g·h)。结果表明,reLcLDH1^Q88A/I229A在不对称还原PPA制备L-PLA中生产效率高,具有工业应用的潜力。