刘姣,夏仕文,黄文薪.解木糖赖氨酸芽孢杆菌发酵和生物催化产生L-2-氨基己二酸[J].分子催化,2023,37(3):285-292
解木糖赖氨酸芽孢杆菌发酵和生物催化产生L-2-氨基己二酸
Fermentative and Biocatalytic Production of L-2-Aminoadipic Acid by Lysinibacillus xylanilyticus XX-2
投稿时间:2022-12-31  修订日期:2023-02-20
DOI:10.16084/j.issn1001-3555.2023.03.008
中文关键词:  解木糖赖氨酸芽孢杆菌XX-2  发酵  生物催化  L-2-氨基己二酸  L-赖氨酸 6-脱氢酶  Δ-1-哌啶啉-6-羧酸脱氢酶
英文关键词:Lysinibacillus xylanilyticus XX-2  fermentation  biocatalysis  L-2-aminoadipic acid  L-lysine 6-dehydrogenase  Δ-1-piperideine-6-carboxylate dehydrogenase
基金项目:重庆市研究生科研创新项目(CYS22461)
作者单位E-mail
刘姣 重庆邮电大学 生物信息学院 大数据生物智能重庆市重点实验室, 重庆 400065  
夏仕文 重庆邮电大学 生物信息学院 大数据生物智能重庆市重点实验室, 重庆 400065 xiasw@cqupt.edu.cn 
黄文薪 重庆邮电大学 生物信息学院 大数据生物智能重庆市重点实验室, 重庆 400065  
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中文摘要:
      以解木糖赖氨酸芽孢杆菌XX-2为出发菌株, 110 mmol/L L-赖氨酸单盐酸盐为发酵前体, 144 h发酵后L-2-氨基己二酸浓度达到10.4 mmol/L, 产率为9.5%. 以解木糖赖氨酸芽孢杆菌XX-2全细胞为生物催化剂, 利用共生的L-赖氨酸 6-脱氢酶和Δ-1-哌啶啉-6-羧酸脱氢酶催化L-赖氨酸单盐酸盐转化为L-2-氨基己二酸. 最优条件为: 细胞浓度为45 g(干重)/L, L-赖氨酸单盐酸盐浓度为100 mmol/L, pH=7.0, 温度为30 ℃, 反应时间144 h. 在最优条件下, 从100 mmol/L L-赖氨酸单盐酸盐产生90 mmol/L L-2-氨基己二酸, 产率为90%. 我们推测了生物催化过程中L-2-氨基己二酸产生的反应机理.
英文摘要:
      The concentration of L-2-aminoadipic acid reached 10.4 mmol/L with 9.5% yield after 144 h fermentation with Lysinibacillus xylanilyticus XX-2 as the starting strain and 110 mmol/L L-lysine monohydrochloride as the precursor. Using the whole cells of Lysinibacillus xylanilyticus XX-2 as the biocatalyst, the symbiotic L-lysine 6-dehydrogenase and Δ-1-piperideine-6-carboxylate dehydrogenase cascade catalyzed the conversion of L-lysine monohydrochloride into L-2-aminoadipic acid. The optimal conditions were as follows: cell concentration 45 g DWC/L, concentration of L-lysine monohydrochloride 100 mmol/L, pH=7.0, temperature 30 ℃, reaction time 144 h. Under the optimal conditions, 90 mmol/L L-2-aminoadipic acid was produced from 100 mmol/L L-lysine monohydrochloride with 90% yield. The reaction mechanism of L-2-aminoadipic acid production was postulated.
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