论文部分内容阅读
L-肉毒碱(L-Camitine,CN)又叫L-肉碱、维生素BT、左卡尼汀,化学名称为L-β-羟基-γ-三甲胺丁酸。L-肉碱是一种基本的细胞成分.主要位于线粒体内膜上,是长链脂肪酸进入线粒体的运输载体。自从1973年Engel报告第一例人类CN缺乏症(CD)以来,有关L-肉碱的生理生化,CD的病理和临床报告日渐增多,成为临床医学和营养学的一个重要课题。L-肉碱作为药物治疗由CD引起的各种疾病取得了很好的效果,其生产方法的改进和创新对于L-肉碱的大规模生产具有重要意义。目前生产L-肉碱的方法中,酶转化法具有环境友好、成本低、产品安全性高等特点,是较有吸引力的方法。在酶转化法中,L-肉碱脱氢酶(EC 1.1.1.108)是所需要的一个重要的酶,因此它的性质对该方法的使用和推广非常重要。虽然已有少量文献对此类酶进行了报道,但在这些已报道的酶中,大多数都存在着酶活和专一性不高的问题。本研究从土壤中分离筛选到一株产L-肉碱脱氢酶菌株L-3,对其进行了系统地分类学鉴定,并研究了该菌株产L-肉碱脱氢酶的发酵条件,进行了该酶的纯化和对酶性质研究。主要实验结果如下:1.菌株的筛选分离及鉴定经过富集培养划线分离纯化后,得到了一株能够生产L-肉碱脱氢酶的菌株,通过对该菌株的形态学研究,生理生化测定,16SrDNA测序和系统发育分析,确定菌株L-3属于苍白杆菌属(Ochrobactrum sp)。2、菌株产酶发酵研究对菌株L-3产酶发酵的条件进行了研究。研究采用摇瓶培养试验,以测定菌体生长量、酶活性为指标,确定了该菌株产酶发酵的最佳条件为,培养基组成:0.5%L-肉碱,0.2%葡萄糖,0.2%K2HPO4·3H2O,0.05%KH2PO4,0.05%MgSO4·7H2O,1.0%(v/v)微量元素(包括5.2%ZnSO4,5.0%FeSO4·7H2O,5.0%CuSO4·7H2O和0.05%MnSO4·H2O),pH 6.5。培养温度30℃,装液量为100 mL三角瓶装20 mL培养基,于120 rpm转速下培养24 h。在上述培养条件下发酵,发酵液的酶活可达1.46U/ml。3.酶的纯化和性质研究在发酵罐中培养10L菌液,离心收集,沉淀经超声波破壁后得到粗酶液。粗酶液经硫酸铵分级沉淀、DEAE-Cellulose离子交换层析、Toyopearl Hw一65C疏水层析、Sephadex G一75分子筛层析后,纯度提高约51倍,比活达到2.55U/mg。聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)显示为单一条带,分子量约为57kD。研究L一肉碱脱氢酶的特性得知:该酶反应的最适pH为9.5;最适作用温度为50C:在pH6.011.0、55℃以下稳定;对L-肉碱的Km值为5.9mmol/L,转化系数Kcat为3.4/s:Hg2’,pb2+等几乎使该酶完全失活。