固定化细胞连续生产单葡萄糖醛酸基甘草次酸

来源：农业工程学报杂志2016年第15期北京时间：

作者：王彩霞,张腾江,肖玉清,冯旭东,李春,

摘要：产紫青霉菌株(Penicillium purpurogenum Li-3)能定向转化甘草酸(GL)为单葡萄糖醛酸基甘草次酸(glycyrrtinic acid 3-O-mono-β-D-glucuronide, GAMG),针对课题组前期海藻酸钙包埋产紫青霉Li-3的珠体机械强度不高,操作使用性能低等问题,通过添加天然物质和化学处理改变凝胶结构,提高改性海藻酸钙珠体的机械强度,并考察了改性海藻酸钙固定化细胞的催化性质。利用改性海藻酸钙固定的产紫青霉(Penicillium purpurogenum Li-3)微球在具有隔离筛的改进型填充床反应器中连续转化甘草酸(GL)生产单葡萄糖醛酸基甘草次酸(GAMG)。结果表明添加4%的硅藻土能够改善固定化细胞微球的机械强度,提高了反应的转化率。改性前后的固定化细胞微球的最适pH值和最适温度均未发生变化,但改性的固定化细胞反应转化率与对照相比分别提高了22%和30%。向底物中添加0.12%的吐温-80能进一步使GAMG的产量提高44%。同时,改性的固定化细胞微球具有较好的贮存稳定性和重复使用性。最后利用改性固定化细胞微球在具有隔离筛的改进型填充床反应器内实现了连续生产GAMG,在最佳反应条件下,GAMG的产量为0.193 g/(L·d),GL的转化率为34%,时空产率约为13.7 μmol/(L·h)。利用改性固定化细胞微球在改进型的填充床反应器内进行连续反应生产GAMG,为建立高效全细胞转化甘草酸合成GAMG的反应体系奠定了基础。

关键词：细胞, 酸, pH, 单葡萄糖醛酸基甘草次酸, 生物转化, 固定化细胞, 填充床反应器