[发明专利]高纯L‑α‑氨基酸的生物合成方法

权利要求书

1.高纯L-α-氨基酸的生物合成方法，其特征在于，在反应液中，醛类化合物和甘氨酸原料在L-苏氨酸醛缩酶和L-苏氨酸脱氨酶复合酶的催化作用下，于pH为7.5±0.05，温度为30℃的条件下进行酶催化反应，反应产物通过层析分离后，得到2-酮酸溶液；将所得2-酮酸溶液调节pH到7.5~8.5后，加入由亮氨酸脱氢酶与甲酸脱氢酶或葡萄糖脱氢酶组成的辅酶，在20~40℃温度下进行酶催化反应，反应产物依次经过电渗析脱盐、活性炭脱色、浓缩结晶、真空干燥处理，得到L-α-氨基酸晶体；所述的L-苏氨酸醛缩酶和L-苏氨酸脱氨酶复合酶中L-苏氨酸醛缩酶与L-苏氨酸脱氨酶的总活力比为3: 2；所述的辅酶中亮氨酸脱氢酶与甲酸脱氢酶或葡萄糖脱氢酶的总活力比为1: 1.5~2.5；

所述的醛类化合物具有式1结构：

式1

所述的2-酮酸具有式2结构：

式2

所述的L-α-氨基酸具有式3结构：

式3

其中，R为C₁~C₄的直链烷烃基；

酶催化反应所得反应产物通过电渗析脱盐后，维持温度在20~40℃范围内，加入活性炭进行吸附0.5~1.0h；其中，活性炭为木质活性炭，木质活性炭的使用量为2-酮酸溶液体积的3.0~5.0‰；

所述的电渗析脱盐过程中采用的极水为电导在5.0~10.0 ms/cm之间的硫酸钠溶液，浓水为去离子水，终止物料电导为8.0~10.0ms/cm；

L-苏氨酸醛缩酶在反应液中的加入量相对于醛类化合物为30000U/mol~50000U/mol，L-苏氨酸脱氨酶在反应液中的加入量相对于醛类化合物为20000U/mol~ 40000U/mol。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，亮氨酸脱氢酶在2-酮酸溶液中的加入量相对于2-酮酸为10000 U/mol ~16000 U/mol，甲酸脱氢酶或葡萄糖脱氢酶在2-酮酸溶液中的加入量相对于2-酮酸为20000 U/mol ~32000 U/mol。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，醛类化合物在反应液中的质量百分比浓度为2%~10%，醛类化合物与甘氨酸的摩尔比为1:1~1.05。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，酶催化反应过程中加入不少于20ppm的NAD或NADP辅组因子，和质量为2-酮酸溶液的3~7%的甲酸铵或葡萄糖。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的酶催化反应以反应液中甘氨酸残留量低于0.2wt%为反应终点；酶催化反应Ⅱ以2-酮酸溶液中2-酮酸残留量低于0.2wt%为反应终点。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的层析分离是通过离子交换树脂或吸附树脂进行分离。