原儿茶酸的生物转化

论文摘要

【背景】原儿茶酸（Protocatechuic acid,PCA）是一些植物的主要活性成分,可作为许多聚合物和药物的前体物质,目前PCA的主要来源是利用化学法从植物中提取,然而该法提取率低且对环境造成一定程度的破坏。【目的】克隆对羟基苯甲酸-3-羟化酶基因ρ-HBA-3H并进行异源表达,利用该酶催化实现原儿茶酸的生物转化。【方法】以红球菌R04基因组DNA为模板,PCR扩增得到对羟基苯甲酸-3-羟化酶基因ρ-HBA-3H,构建重组基因工程菌BL21（DE3）/pET21a（+）-ρ-HBA-3H,诱导表达对羟基苯甲酸-3-羟化酶,在底物对羟基苯甲酸（ρ-Hydroxybenzoicacid,ρ-HBA）存在下进行PCA的生物转化,并对生物转化的条件进行优化。【结果】对羟基苯甲酸-3-羟化酶基因在大肠杆菌中实现了高效表达。通过生物转化PCA产量可达1.156 g/L。优化实验表明Mg2+、Triton X-100对转化效率无影响,增加反应体系的溶氧量及添加适量的吐温-80能够促进转化反应的进行。细胞连续转化基础上适量补充葡萄糖可以有效增加工程菌的转化效率,减少PCA的消耗。【结论】通过生物酶催化法实现了PCA的高效率、绿色生产,为其他重要发酵产品的工业化生产提供理论研究基础。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 材料
•     1.1.1 菌株、载体及培养基
•     1.1.2 主要试剂和仪器
•   1.2 方法
•     1.2.1 对羟基苯甲酸-3-羟化酶基因片段扩增
•     1.2.2 重组质粒的构建及鉴定
•     1.2.3 对羟基苯甲酸-3-羟化酶的诱导表达
•     1.2.4 对羟基苯甲酸和原儿茶酸的光谱特性以及标准曲线的制作
•     1.2.5 原儿茶酸的生物转化
•     1.2.6 原儿茶酸的转化率及回收率
•     1.2.7 原儿茶酸生物转化过程的条件优化
• 2 结果与分析
•   2.1 对羟基苯甲酸-3-羟化酶的基因克隆与鉴定
•   2.2 对羟基苯甲酸-3-羟化酶的诱导表达
•   2.3 对羟基苯甲酸和原儿茶酸的光谱特性及HPLC检测
•   2.4 原儿茶酸的加样回收率测定
•   2.5 工程菌转化生产原儿茶酸条件的优化
• 3 讨论
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 杨秀清,刘亚妮,席婧雯

关键词: 原儿茶酸,中间代谢物,生物转化

来源: 微生物学通报 2019年12期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,有机化工

单位: 山西大学生物技术研究所化学生物学与分子工程教育部重点实验室

基金: 山西省自然科学基金(2014011030-3),山西省自然科学与煤层气联合基金会项目(2015012002),山西省重点科技攻关项目(MQ2014-03)~~

分类号: Q78;TQ28

DOI: 10.13344/j.microbiol.china.190083

页码: 3378-3387

总页数: 10

文件大小: 612K

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