油酸水合酶的分子改造及羰基硬脂酸合成反應(yīng)優(yōu)化
發(fā)布時間:2021-08-16 22:26
油酸是一種可再生的生物質(zhì)資源,通過油酸水合酶(PaOH)的催化可以轉(zhuǎn)化為10-羥基硬脂酸;后者在醇脫氫酶(ADH)作用下可轉(zhuǎn)化為10-羰基硬脂酸,再通過進(jìn)一步酶法轉(zhuǎn)化,可以生產(chǎn)中等鏈長(C8-C10)的脂肪醇、脂肪酸、羥基脂肪酸、氨基脂肪酸及二元酸。因此,10-羥基硬脂酸和10-羰基硬脂酸成為油酸生物煉制過程的關(guān)鍵中間體,同時也是高價值的精細(xì)化學(xué)品。ADH催化的氧化反應(yīng)需要輔酶NAD+的參與,在反應(yīng)過程中需要對NAD+進(jìn)行循環(huán)再生以降低反應(yīng)成本。本論文對油酸水合酶PaOH進(jìn)行分子改造,提高了其催化活性及熱穩(wěn)定性;選擇NADH氧化酶催化NAD+再生,并通過耦聯(lián)過氧化氫酶,原位分解雙氧水提供氧氣作為NAD+再生的輔底物,降低了 10-羰基硬脂酸的生產(chǎn)成本。(1)建立油酸水合酶高通量篩選方法。利用M luteus WIUJH20來源的MlADH,催化10-羥基硬脂酸脫氫反應(yīng)將NAD+還原為NADH,加入過量的吩嗪乙基硫酸鹽(PES)和噻唑藍(lán)(MTT)與NADH反應(yīng),可定量地生成一種藍(lán)紫色產(chǎn)物,該物質(zhì)在580 nm處具有可見光吸收峰,可使用分光光度計(jì)進(jìn)行定量檢測。此方法對10-羥基硬脂酸的檢測...
【文章來源】:華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]天然膠乳中蛋白質(zhì)和磷脂對橡膠分子結(jié)構(gòu)的影響[J]. 吳龍梅,王勃翔,曲鵬,周榮杰,廖雙泉. 高分子通報. 2015(06)
[2]油酸及其衍生物的應(yīng)用[J]. 劉剛,努爾買買提·阿不都克里木,吾滿江·艾力,劉遠(yuǎn)鳳,陶敏芳. 新疆師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2004(01)
碩士論文
[1]油酸水合酶與脫氫酶級聯(lián)催化制備10-羰基硬脂酸[D]. 吳艷霞.華東理工大學(xué) 2019
本文編號:3346490
【文章來源】:華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.2?A44〇隨底物濃度變化散點(diǎn)圖??Figure?2.2?Scatterplot?of?A440?varies?with?substrate?concentration??
第2〇頁?華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文??0.7?-I???0.6?*?*??0.5?-??f?0.4?-??2??〇?0.3?-?#??豸?0.2?:??????0.1?-????0?*?l,?t?*??i?^??(??1?t??????0?0.2?0.4?0.6?0.8?1??PflOH?(U?mLJ)??圖2.3?AA34D隨油酸水合酶PflOH上載量變化散點(diǎn)圖??Figure?2.3?Scatterplot?of?AA340?varies?with?PaOH?concentration.??2.4.2.3?NADH化學(xué)轉(zhuǎn)化終點(diǎn)顯色法??MADH催化10-羥基硬脂酸轉(zhuǎn)化為10-羰基硬脂酸,NAD+被還原為NADH。在后??續(xù)化學(xué)耦聯(lián)反應(yīng)中,還原態(tài)的PES將從NADH中得到的電子提供給氧化態(tài)的MTT,同??時再生NADH,如此不斷循環(huán)直至10-羥基硬脂酸耗盡,生成等摩爾量的還原態(tài)MTT,??后者呈藍(lán)紫色,可通過肉眼大致分辨或使用分光光度法在580?nm處進(jìn)行檢測,以此間??接計(jì)算10-羥基硬脂酸的濃度。??顯色反應(yīng)在96孔酶標(biāo)板中進(jìn)行,每孔反應(yīng)體系的總體積為200?pL,包括:60?(aL??磷酸鉀緩沖液(100?mM,?pH?7.5)、20?pL油酸(2?mM)、20此不同濃度(1-16?mM)的10-羥??基硬脂酸、0.1%?〇/v)吐溫-80。其中油酸和10-羥基硬脂酸預(yù)先與吐溫-80混合,超聲至??完全乳化為止。然后加入?100?吐的?NAD+(2mM)、MADHpOOU.mL-1)、PES(lmM)、??MTT(2mM)的混合液,將96孔酶標(biāo)板放置于
?第21頁??4?-I???r?1.4??'?'12?M????-?rsm??^?..?*?_?1?m?,????.▲?-??=?-?0.8?趦運(yùn)??^?2?-??y,????.,?.??..*?:?〇.6?1?當(dāng)??!?.?X*?■?〇.4?釋??。颍?"?0.2?^??£?'??0?H???**1?'?1????????,??0??0?0.5?1?1.5?2??10-羥苺硬脂酸(mM)??圖2.4?A58D隨底物濃度變化趨勢圖??Figure?2.4?Trend?chart?of?Asso?with?substrate?concentration.??(?)?A580;?(A)?10-hydroxystearic?acid?/?Palmitic?acid.??在進(jìn)行定點(diǎn)飽和庫及第一輪易錯篩選時,隨機(jī)挑選了?10個突變體進(jìn)行純化,并使??用氣相色譜分析法對純化的突變體酶進(jìn)行活力分析,結(jié)果圖2.5所示,發(fā)現(xiàn)A58Q的吸光??值與突變體的純酶比活力呈一定的正比關(guān)系,因此該高通量篩選方法可較為可靠地篩選??出有益突變體。??21???1.5.??A????%??'?..????y?=?0.4307X?+?0.521??R2?=?0.9798??0.5?■?>?I???I?"?I?1??0?12?3?4??突變體的比活力(U?mg_1?)??圖2.5突變體A5M與突變體比活力變化趨勢圖??Figure?2.5?Trend?chart?of?Asso?change?with?specific?ac
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]天然膠乳中蛋白質(zhì)和磷脂對橡膠分子結(jié)構(gòu)的影響[J]. 吳龍梅,王勃翔,曲鵬,周榮杰,廖雙泉. 高分子通報. 2015(06)
[2]油酸及其衍生物的應(yīng)用[J]. 劉剛,努爾買買提·阿不都克里木,吾滿江·艾力,劉遠(yuǎn)鳳,陶敏芳. 新疆師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2004(01)
碩士論文
[1]油酸水合酶與脫氫酶級聯(lián)催化制備10-羰基硬脂酸[D]. 吳艷霞.華東理工大學(xué) 2019
本文編號:3346490
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