[发明专利]芽孢杆菌DL-2的全细胞在催化(±)-乙酸苏合香酯不对称水解中的应用

说明书

本发明公开了一种芽孢杆菌DL‑2的全细胞在催化(±)‑乙酸苏合香酯不对称水解中的应用。本发明利用从西太平洋深海沉积物中分离的Bacillus sp.DL‑2的全细胞作为催化剂，能够催化(±)‑乙酸苏合香酯不对称水解，可用于制备手性(R)‑1‑苯乙醇和(S)‑乙酸苏合香酯。本发明利用Bacillus sp.DL‑2的全细胞作为催化剂，对反应体系和条件进行优化，制备得到了光学纯度为96％的(R)‑1‑苯乙醇和光学纯度高达99.8％的(S)‑乙酸苏合香酯。本发明的Bacillus sp.DL‑2的全细胞作为生物催化剂具有生产工艺简单、环境友好、催化效率高的优点，在精细化学品的工业生产中具有较大的开发潜力。

技术领域：

本发明属于生物化工和生物技术领域，具体涉及一种从西太平洋深海沉积物样品中分离的芽孢杆菌Bacillus sp.DL-2的全细胞在催化(±)-乙酸苏合香酯不对称水解中的应用。

背景技术：

手性1-苯乙醇及其衍生物的制备在工业生产中占据着重要地位，因其光学纯的单体分子是合成许多药物和化学制品的关键中间体。传统化学合成1-苯乙醇及其衍生物，具有试剂昂贵、反应条件苛刻、成本高、污染大、费时等问题。与之相比，生物催化法具有特异性强、反应条件温和、操作简单、成本低、对环境友好等优点。使用微生物全细胞作为催化剂在工业化应用上具有独特的优势。一方面，将微生物直接参与催化反应，可以省去酶的分离、纯化、固定化等繁琐的步骤，大大降低了生产成本，同时也避免了在这些步骤中引起的酶活损失。另一方面，细胞是酶的天然载体，可以在非水介质中保护酶，减少非水介质对酶引起的活力损失，酶的稳定性将大大提高。此外，利用全细胞作为生物催化剂有利于多酶催化或需要辅酶的生物转化过程。

发明内容：

本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种西太平洋深海沉积物样品中分离的芽孢杆菌Bacillus sp.DL-2的全细胞在催化(±)-乙酸苏合香酯不对称水解中的应用。

本发明的芽孢杆菌Bacillus sp.DL-2于2018年9月12日保藏于广东省微生物菌种保藏中心(GDMCC)，地址：广州市先烈中路100号大院59号楼5楼，保藏编号为：GDMCC1.1556。该菌株为公开保藏，在广东省微生物菌种保藏中心是对外销售的。

本发明从西太平洋深海沉积物中分离到一株芽孢杆菌Bacillus sp.DL-2，利用Bacillus sp.DL-2的全细胞作为催化剂，能够催化(±)-乙酸苏合香酯不对称水解，用于制备手性(R)-1-苯乙醇和(S)-乙酸苏合香酯。

因此，本发明的目的是提供芽孢杆菌Bacillus sp.DL-2的全细胞在催化(±)-乙酸苏合香酯不对称水解中的应用。

优选，所述的芽孢杆菌Bacillus sp.DL-2的全细胞在催化拆分(±)-乙酸苏合香酯得到(R)-1-苯乙醇中的应用。

优选，所述的催化拆分(±)-乙酸苏合香酯得到(R)-1-苯乙醇是在金属离子、表面活性剂或有机溶剂存在环境下进行的。

所述的金属离子优选为Na⁺、K⁺、Co²⁺、Cu²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺或Ni²⁺；所述的表面活性剂优选为十六烷基三甲基溴化铵或羧甲基纤维素钠；所述的有机溶剂优选为丙酮、乙醇、甲醇或N,N-二甲基甲酰胺。

所述的催化拆分(±)-乙酸苏合香酯得到(R)-1-苯乙醇的反应体系优选为：包括细胞浓度以细胞湿重计为32mg/mL的芽孢杆菌Bacillus sp.DL-2、5mM底物(±)-乙酸苏合香酯和体积分数5％的N,N-二甲基甲酰胺，其余为pH6.0的磷酸钠缓冲液；反应条件为：40℃反应4h。

优选，所述的芽孢杆菌Bacillus sp.DL-2的全细胞在催化拆分(±)-乙酸苏合香酯得到(S)-乙酸苏合香酯中的应用。