[发明专利]一种L-丝氨酸的制备方法

说明书

本发明公开一种L‑丝氨酸的制备方法，包括以下步骤：将发酵菌体重悬于去离子水中，加入CTAB使细胞破碎，得细胞破碎液；向所述细胞破碎液中加入甘氨酸、PLP、THF和甲醛进行酶促转化反应，待达到酶促反应平衡后，向酶促反应平衡液中加入维生素C混合，得酶促反应液；对所述酶促反应液进行减压浓缩，得浓缩液；对所述浓缩液进行抽滤，获得L‑丝氨酸晶体以及含有PLP和THF的抽滤液，所述抽滤液用以参与下一轮的酶促反应。本发明通过向酶促反应平衡体系中加入一定量的维生素C，并对酶促反应液进行减压浓缩后抽滤分离出L‑丝氨酸产物的方式，使得酶促反应体系中PLP和THF能够实现重复利用，有利于降低L‑丝氨酸的生产成本。

技术领域

本发明涉及L-丝氨酸制备技术领域，特别涉及一种L-丝氨酸的制备方法。

背景技术

L-丝氨酸处于机体多条代谢途径之中，在机体内发挥重要的生理功能。同时，L-丝氨酸作为一种原料，在化工、制药、食品、化妆品和生物农药等行业有着广泛的应用，因此其需求量日益增大，是市场上价格最昂贵的氨基酸之一。

丝氨酸羟甲基转移酶(SHMT)是体外酶促法制备L-丝氨酸的关键酶，它是以5-磷酸吡哆醛(PLP)为辅酶的吡哆醛酶，能在四氢叶酸(THF)存在的条件下催化甲醛与甘氨酸缩合生成L-丝氨酸。

在现有通过酶促转化法制备L-丝氨酸的工艺中，一般需要在酶促反应工艺完成后对酶促反应体系中的细胞碎片沉淀分离，所得液体经717阴离子树脂柱洗脱，将产物L-丝氨酸与甘氨酸分离。但是，在717阴离子过柱时，虽然产物得到了纯化，同时SHMT及辅酶因子也在分离过程中丢失，未能重复利用。而在制备L-丝氨酸的成本中，酶、辅酶及THF是成本组成的重要部分，因此，如果能将这些成分的重复利用，能大大降低L-丝氨酸的生产成本。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种L-丝氨酸的制备方法，旨在降低通过酶促转化反应制备L-丝氨酸的生产成本。

为实现上述目的，本发明提出一种L-丝氨酸的制备方法，包括以下步骤：

将发酵菌体重悬于去离子水中，加入CTAB使细胞破碎，得细胞破碎液；

向所述细胞破碎液中加入甘氨酸、PLP、THF和甲醛进行酶促转化反应，待达到酶促反应平衡后，向酶促反应平衡液中加入维生素C混合，得酶促反应液；

对所述酶促反应液进行减压浓缩，得浓缩液；

对所述浓缩液进行抽滤，获得L-丝氨酸晶体以及含有PLP和THF的抽滤液，所述抽滤液用以参与下一轮的酶促反应。

可选地，将发酵菌体重悬于去离子水中，加入CTAB使细胞破碎，得细胞破碎液的步骤，包括：

将发酵菌体重悬于去离子水中，得菌悬液；

向所述菌悬液中加入CTAB破碎细胞，待细胞破碎后用陶瓷膜过滤去除菌体，并收集滤液，得细胞破碎液。

可选地，将发酵菌体重悬于去离子水中，得菌悬液的步骤中：

所述菌悬液中发酵菌体的浓度为0.07～0.09kg/L。

可选地，向所述菌悬液中加入CTAB破碎细胞，待细胞破碎后用陶瓷膜过滤去除菌体，并收集滤液，得细胞破碎液的步骤中：

所述CTAB在所述菌悬液中的质量浓度为0.05～0.2％。

可选地，向所述细胞破碎液中加入甘氨酸、PLP、THF和甲醛进行酶促转化反应，待达到酶促反应平衡后，向酶促反应平衡液中加入维生素C混合，得酶促反应液的步骤中：

所述维生素C在所述酶促反应平衡液中的添加浓度为0.15～0.35g/L。