河北科技师范学院学报 第18卷第2期,2004年6月 Journal of H ebei N o r m al U niversity of Science&T echno logy V o l.18N o.2June2004 52氨基乙酰丙酸的生理作用及其 在农业生产中的应用(综述) 宋士清1,2,郭世荣2 (1河北科技师范学院园艺园林系,河北秦皇岛,066600;2南京农业大学园艺学院)摘要:论述了52氨基乙酰丙酸的生理作用,综述了其在农业生产中的应用效果,提出52氨基乙酰丙酸必将越来越受到国内外学者及产业届的关注,有着广阔的应用前景和市场开发前景。 关键词:植物生长调节剂;52氨基乙酰丙酸;生理作用;生产应用 中图分类号:S48218+99 文献标识码:A 文章编号:167227983(2004)022******* 52氨基乙酰丙酸(52am ino levu lin ic acid),又名?2氨基乙酰丙酸、?2氨基戊酮酸,简称ALA。熔点149～151℃,分子量13112,化学式C5H9O3N。 分子式:H2CN H2—CO—CH2CH2—COOH 结构式:H2N O O OH ALA是一种含氧和氮的碳氢化合物,它是所有卟啉化合物的共同前体,牵涉到光合作用与呼吸作用,是一种广泛存在于细菌、真菌、动物及植物等生物机体活细胞中的非蛋白氨基酸。是植物体内天然存在的、植物生命活动必需的、代谢活跃的生理活性物质,可以通过生物途径合成[1～4],也可以人工化学合成[4,5],没有毒副作用,易降解无残留,在农业生产中可以作为壮苗剂、增产剂、除草剂、杀虫剂、增色剂、绿化剂、落叶剂等使用,在临床医学上可以作为抗癌药物——光化疗剂使用[1,2,5,6,7]。中国学者对ALA 的研究较少,有关文献屈指可数;国外研究主要集中在日本、美国等少数几个国家,仍处于研究试验阶段。其作用机理、分子基础等尚不十分清楚。但是,由于其具有“神奇”的作用效果,且天然无污染,而备受国内外学者及产业界的关注,具有广阔的应用前景和市场开发前景[5～9]。 ALA在植物体内的浓度极低,鲜重情况下含量一般在50nm o l kg左右[6];农业生产中应用的质量浓度多在011～100m g?L-1范围内[6～8]。目前ALA晶体的市场售价仍较高,汪良驹等[7]2003年报道价格为约80美元?g-1。 1 ALA的生理作用 111 调节叶绿素的合成 一般认为,ALA是叶绿素生物合成的必需前体,而且还能调节叶绿素的合成。试验结果显示,在山葵茎尖培养中加入低质量浓度ALA(011～10m g?L-1)能显著提高叶绿素质量浓度。由于叶绿素含量与外源ALA质量浓度间没有直线式的对应关系,只出现类似于植物激素作用的浓度效应,表明在这里ALA 不是作为叶绿素合成的前体,而是作为一种植物生长调节物质参与叶绿素合成并调节植物生长的[7,10]。112 提高叶绿素和捕光系统 的稳定性 T anaka等[11]观察到,黄瓜白化苗子叶在几个光暗循环中只能积累很少量的叶绿素,并且在随后的黑暗中几乎完全被降解。而4m g?L-1ALA处理可使叶绿素a和b的积累量分别提高214和313倍,并且有70%的叶绿素b在暗期中保持稳定。示踪分析揭示,ALA处理诱导产生充足的叶绿素a有利于转化成叶绿素b,后者与L HC 脱辅基蛋白结合,可以避开水解酶的影响而起到稳定蛋白结构的作用。 收稿日期:2004203208
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920610729.9 (22)申请日 2019.04.28 (73)专利权人 安庆市鑫富化工有限责任公司 地址 246000 安徽省安庆市大观区凤凰循 环经济工业园 (72)发明人 张彪 汪峰 魏辉 (74)专利代理机构 合肥中博知信知识产权代理 有限公司 34142 代理人 钱卫佳 (51)Int.Cl. B01D 1/30(2006.01) B01D 1/22(2006.01) (54)实用新型名称 一种用于生产β-氨基丙酸的浓缩分离装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种用于生产β-氨基丙 酸的浓缩分离装置，包括：预热罐，该预热罐顶部 设置有进料管，所述预热罐的底部设置有出料 管；浓缩罐，该浓缩罐通过输料管与所述出料管 连通，其中，所述浓缩罐包括罐体以及设置在所 述罐体顶部的盖板、设置在罐体底部的排料管， 所述罐体设包括内层罐和外层罐，所述内层罐与 外层罐之间设有空腔，本实用新型结构简单，实 用方便，极大了缩短了原料再预热罐中升温的时 间， 提高了浓缩效率。权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 210044883 U 2020.02.11 C N 210044883 U
权 利 要 求 书1/1页CN 210044883 U 1.一种用于生产β-氨基丙酸的浓缩分离装置，其特征在于，包括： 预热罐(10)，该预热罐(10)顶部设置有进料管(11)，所述预热罐(10)的底部设置有出料管(16)； 浓缩罐，该浓缩罐通过输料管(17)与所述出料管(16)连通，其中，所述浓缩罐包括罐体以及设置在所述罐体顶部的盖板(20)、设置在罐体底部的排料管(24)，所述罐体设包括内层罐(21)和外层罐(22)，所述内层罐(21)与外层罐(22)之间设有空腔，所述外层罐(22)左侧壁连接有进水管(222)，且右侧壁连接有出水管(221)，所述盖板(20)上表面设置有第二电机(23)，该第二电机(23)与设置在所述罐体内的搅拌机构连接； 冷凝器(3)，所述冷凝器(3)通过出气管(32)与所述浓缩罐连通，所述冷凝器(3)的底部设置有储液罐(4)。 2.根据权利要求1所述的一种用于生产β-氨基丙酸的浓缩分离装置，其特征在于，所述预热罐(10)内安装有电加热管(15)以及混合机构，所述混合机构包括设置在预热罐(10)外壁的第一电机(12)，所述第一电机(12)与设置在所述预热罐(10)内的转轴(14)连接，该转轴(14)上设置有搅拌杆(13)。 3.根据权利要求1所述的一种用于生产β-氨基丙酸的浓缩分离装置，其特征在于，所述出料管(16)上设置有阀门(161)。 4.根据权利要求3所述的一种用于生产β-氨基丙酸的浓缩分离装置，其特征在于，所述搅拌机构包括与所述第二电机(23)连接的连轴(25)，所述连轴(25)上垂直设置有一组连杆(26)，该连杆(26)的末端均设置有刮板(27)，所述刮板(27)与所述内层罐(21)的内壁相接触，所述连杆(26)之间设置有混料杆(261)。 5.根据权利要求1所述的一种用于生产β-氨基丙酸的浓缩分离装置，其特征在于，所述储液罐(4)与浓缩罐之间连接有回流管(41)。 6.根据权利要求1所述的一种用于生产β-氨基丙酸的浓缩分离装置，其特征在于，所述排料管(24)上设置有开关(241)。 7.根据权利要求4所述的一种用于生产β-氨基丙酸的浓缩分离装置，其特征在于，所述刮板(27)上均匀设置有通孔(271)。 2
年产100吨5-氨基乙酰丙酸成果转化立 项投资融资项目 可行性研究报告 (典型案例〃仅供参考) 广州中撰企业投资咨询有限公司
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目录 第一章年产100吨5-氨基乙酰丙酸成果转化项目概论 (1) 一、年产100吨5-氨基乙酰丙酸成果转化项目名称及承办单位 (1) 二、年产100吨5-氨基乙酰丙酸成果转化项目可行性研究报告委托编制单位 (1) 三、可行性研究的目的 (1) 四、可行性研究报告编制依据原则和范围 (2) （一）项目可行性报告编制依据 (2) （二）可行性研究报告编制原则 (2) （三）可行性研究报告编制范围 (4) 五、研究的主要过程 (5) 六、年产100吨5-氨基乙酰丙酸成果转化产品方案及建设规模 (6) 七、年产100吨5-氨基乙酰丙酸成果转化项目总投资估算 (6) 八、工艺技术装备方案的选择 (6) 九、项目实施进度建议 (6) 十、研究结论 (7) 十一、年产100吨5-氨基乙酰丙酸成果转化项目主要经济技术指标.. 9项目主要经济技术指标一览表 (9) 第二章年产100吨5-氨基乙酰丙酸成果转化产品说明 (15) 第三章年产100吨5-氨基乙酰丙酸成果转化项目市场分析预测 (15) 第四章项目选址科学性分析 (15) 一、厂址的选择原则 (16) 二、厂址选择方案 (16) 四、选址用地权属性质类别及占地面积 (17) 五、项目用地利用指标 (17) 项目占地及建筑工程投资一览表 (18)
六、项目选址综合评价 (19) 第五章项目建设内容与建设规模 (20) 一、建设内容 (20) （一）土建工程 (20) （二）设备购臵 (20) 二、建设规模 (21) 第六章原辅材料供应及基本生产条件 (21) 一、原辅材料供应条件 (21) （一）主要原辅材料供应 (21) （二）原辅材料来源 (21) 原辅材料及能源供应情况一览表 (22) 二、基本生产条件 (23) 第七章工程技术方案 (24) 一、工艺技术方案的选用原则 (24) 二、工艺技术方案 (25) （一）工艺技术来源及特点 (25) （二）技术保障措施 (25) （三）产品生产工艺流程 (25) 年产100吨5-氨基乙酰丙酸成果转化生产工艺流程示意简图 (26) 三、设备的选择 (26) （一）设备配臵原则 (26) （二）设备配臵方案 (27) 主要设备投资明细表 (28) 第八章环境保护 (28) 一、环境保护设计依据 (29) 二、污染物的来源 (30) （一）年产100吨5-氨基乙酰丙酸成果转化项目建设期污染源 (31)
20种常见氨基酸的名称和结构式 名称中文英文缩写结构式等电点非极性氨基酸 丙氨酸 (α-氨基丙酸) Alanine 丙Ala A CH COO NH3 CH3 6.02 缬氨酸 (β-甲基-α-氨基丁酸) *Valine 缬Val V CHCOO NH3 (CH3)2CH 5.97 亮氨酸 (γ-甲基-α-氨基戊酸) *Leucine 亮Leu L CHCOO NH3 (CH3)2CHCH2 5.98 异亮氨酸 (β-甲基-α-氨基戊酸) *Isoleucine 异亮Ile I CHCOO NH3 CH3CH2CH CH3 6.02 苯丙氨酸 (β-苯基-α-氨基丙酸) *Phenylalanine 苯丙Phe F CHCOO NH3 CH2 5.48 色氨酸 [α-氨基-β-(3-吲哚基)丙 酸] *Tryptophan 色Trp W N CH2CH COO NH3 H 5.89 蛋(甲硫)氨酸 (α-氨基-γ-甲硫基戊酸) *Methionine 蛋 （甲硫） Met M CHCOO NH3 CH3SCH2CH2 5.75 脯氨酸 (α-四氢吡咯甲酸) Proline 脯Pro P COO N H H 6.30 非电离的极性氨基酸 甘氨酸 (α-氨基乙酸) Glycine 甘Gly G CH2COO NH3 5.97 丝氨酸 (α-氨基-β-羟基丙酸) Serine 丝Ser S CHCOO NH3 HOCH2 5.68 苏氨酸 (α-氨基-β-羟基丁酸) *Threonine 苏Thr T CHCOO NH3 CH3CH OH 6.53
半胱氨酸 (α-氨基-β-巯基丙酸) Cysteine 半胱Cys C CHCOO NH3 HSCH2 5.02 酪氨酸 (α-氨基-β-对羟苯基丙 酸) Tyrosine 酪Tyr Y CHCOO NH3 CH2 HO 5.66 天冬酰胺 (α-氨基丁酰胺酸) Asparagine 天胺Asn N CH2CHCOO NH3 H2N C O 5.41 谷氨酰胺 (α-氨基戊酰胺酸) Glutamine 谷胺Gln Q CH2CH2CHCOO NH3 H2N C O 5.65 碱性氨基酸组氨酸 [α-氨基-β-(4-咪唑基)丙 酸] Histidine 组His H N CH2CH COO NH3 H N7.59 赖氨酸 (α,ω-二氨基己酸) *Lysine 赖Lys K CHCOO NH2 CH2CH2CH2CH2 NH39.74 精氨酸 (α-氨基-δ-胍基戊酸) Arginine 精Arg R H 2 N C CHCOO NH2 NHCH2CH2CH2 NH210.76 酸性氨基酸天冬氨酸 (α-氨基丁二酸) Aspartic acid 天冬Asp D NH3 HOOCCH2CHCOO 2.97 谷氨酸 (α-氨基戊二酸) Glutamic acid 谷Glu E CHCOO NH3 HOOCCH2CH2 3.22 带“*”为必需氨基酸
2-氨基丙醇（AP）技术调研 第一节概述 AP是氨基醇类化合物中比较有代表性的物质，是制药及农产品行业中的重要原料、中间体和手性助剂，尤其在在不对称合成中作为手性源和手性修饰物有着广泛的应用，除上述主要应用外, 它还可用作生物质的低温结晶抑制剂，共沸精熘分离伯胺和叔胺的混合物的夹带剂。AP具有L型和D 型两种旋光异构体，D-AP在合成和应用方面的报道极少，作为合成左旋氧氟沙星等高效抗菌药物的重要中间体，L-AP则具有广阔的市场前景，在合成及应用方面的报道较多。左旋氧氟沙星抗菌活性为氧氟沙星的两倍，且毒副作用小，水溶性大，是喹诺酮类中优秀的广谱抗菌药物之一，是国内销量排名第一的抗生素，而且需求量仍在不断增长。有文献报道，2009年L-AP仅在精细化工和医药领域的需求量就将达到500吨左右，随着AP成本的不断下降，应用范围的不断扩大，预计各行业对AP 的用量较大的增长，其年需求增长速度保持在15%左右。 AP的化学结构式如下： OH NH2 OH NH2 L-AP D-AP 左氧氟沙星的有关介绍参见：左氧氟沙星市场分 析及前景展望.doc 国内外抗生素 10 只主要品种的销售情况 ，AP的MSDS 参见：MSDS - AP.pdf 。 第二节主要公司及产能 L-AP最早是由日本第一制药株式会社开发上市的，目前我国也有多个化工厂在研制生产。从已知的信息来源得知：国内的生产厂家主要有上虞众昌、江西
仙居司太立医药化工厂、浙江凯迪药业有限公司，其中上虞众昌最大产能1800吨/年，实际产能800~900吨/年，约占市场70%，其余两家共占剩下30%。 第三节文献综述和路线分析 由于在医药、农业及不对成合成等方面有广泛应用，有关L-AP的合成研究很多，所以其合成方法也有很多种。广泛研究的主要有化学合成方法和生物合成方法两种方法。化学合成法中根据AP合成工艺的不同可以将合成方法分为以下几类：(l)丙氨酸直接还原法；(2)丙氨酸酯化-还原法；(3)催化加氢法；(4)氯丙醇法；(5)1-甲氧基-2-丙胺法；(6)环氧丙烷-液氨法；(7)羟基丙酮胺解法等。 一、化学合成方法 1、丙氨酸直接还原法 丙氨酸直接还原法制备AP主要是采用金属氢化物作为还原剂，目前国内外研究论文中报道的还原体系主要有LiAlH4等体系。其反应方程式如下： NH2 OH O Reducing agent Solvent NH2 OH 以LiAlH4作为还原剂，L-丙氨酸为起始物，用THF溶液作为溶剂，将其溶解后，进行回流反应即可得到产品溶液。反应液后处理过程采用CH2Cl2作为萃取剂，其中LiAlH4可以回收使用，再用一定量的水处理，过滤除去无机盐后，减压蒸馏滤液得到目标产品，收率可以达到75%。此法中还原剂所用水量的多少对产品的收率影响极大，用水量大容易形成Al(OH)3胶体，增加了后处理的难度，不易过滤；如果用水量少，必然使得还原物不能完全分解，导致产品的收率很低。由此看来此方法的后处理过程非常复杂，而且还原剂价格昂贵且操作危险，所以此方法目前很少有人采用。 中国专利CN1357534A报道了采用KBH4和ZnCl2为还原剂制备AP的工艺。 a、将KBH4和ZnCl2先在缩醚类溶剂中发生反应，然后加入L-丙氨酸发生还原反应，反应结束后在碱性条件水解，所述KBH4和ZnCl2的摩尔比为1.8~2.0:1.0，L-丙氨酸与KBH4的摩尔比为1:2； b、分出有机层，水层萃取，合并有机层，干
5一氨基乙酰丙酸 农药自发明以来就在人类农业发展史中扮演着重要角色，农药对人类的贡献有目共睹。时至今日，它的作用仍然不可替代。但同时现有的农药多是纯化学制剂，具有高毒性、高残留、危害人体健康、污染环境、破坏生态平衡的致命缺点。随着科学研究不断深入和农业技术不断进步，农药的负面影响也逐渐被人们所认识，尤其是不合理用药而危害食品安全的事例已引起社会高度关注。我国作为农药生产和消费大户，多年来高毒农药一直在市场中“唱主角”，这也构成了农产品出口的一大壁垒。施用高效无毒的“绿色农药”目前被世界各国普遍认为是可以解决这些问题的办法。 近年来，5一氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid，简称δ-ALA)作为一种新型农药倍受关注。δ-ALA分子式 CsH9N03，熔点149-151℃，结构式如下： δ-ALA是四氢吡咯(四氢吡咯是构成血红素、细胞色素、维生素B。：的物质)的前缀化合物，是生物体合成叶绿素、血红素、维生素B12等必不可少的物质。对人畜无毒性，在环境中易降解，无残留，是一种无公害的绿色农药。目前δ-ALA 作为一种环境相容性及选择性很高的新型光活化农药，在农业领域应用非常广泛。 1植物生长调节剂 近年来的研究表明δ-ALA具有以下的功效：调节叶绿素的合成；提高叶绿素和捕光系统Ⅱ的稳定性；提高光合效率促进光合作用；促进植物组织分化、抑制在黑暗中呼吸、扩大气孔等基础生理活性。因此它并不单纯是一种生物代谢中间产物，还参与植物生长发育的调节过程，具有类似植物激素的生理活性，可以作为植物生长调节剂在农业生产中使用。 近年来，有研究者曾把δ-ALA应用到以下作物中实验，效果很好。
苯丙氨酸的应用及发展 刘浩鹏 河北化工医药职业技术学院石化30901班 18号 摘要L-苯丙氨酸是人体必需但自身无法合成的八大氨 基酸之一，也是一种重要的医药和食用化学品中间 体。在医药行业主要用于生产氨基酸输液和合成氨基 酸类药物；在食品行业主要用于合成甜味剂阿斯巴 甜。其中合成阿斯巴甜是L-苯丙氨酸目前的主要用 途，在其消费构成中约占90%。 关键词L-苯丙氨酸应用发展前景 第一章 L-苯丙氨酸的生产工艺 1.1理化性能 L一苯丙氨酸(L一Phenyl习a苗ne)又名L一苯基一a一氨基丙酸，为白色结晶粉末。有苦味。熔点:283℃(分解)。在自然界中广泛存在于卵、乳和动物蛋白中，含量5%~6%，植物性蛋白质中约含1%。L一苯丙氨酸可溶于水，在水中的溶解度为3%，难溶于乙醇、乙醚，在10耐水中的溶解度为51℃:4·49。100℃:109。旋光度一34.5(25℃)。苯丙氨酸有外消旋DL 一型，L型和D型。其中最重要的是L一苯丙氨酸。[1] 1.2生产工艺[1]~[5] 1.2.1提取法 此法是使脱脂大豆在盐酸存在下水解，除去酸性氨基酸后，再用树脂吸附苯丙酮酸和酪氨酸，用溶剂将苯丙氮酸溶出，利用溶剂差从氨基酸中分出，此法由于提纯难度大，产物收率不高。其提取方法很多，主要有锌盐沉淀法、等电点中和法、有机溶剂萃取法、活性炭吸附提取以及离子交换法。在这些方法中，最为重要的是离子交换法。离子交换法所用的离子交换树脂为高分子产品，在其分子结构中高分子聚合物骨架十分稳定，可逆交换反应在树脂上可以反复进行，使用寿命长，因此离子交换法是一种目前较为普遍的氨基酸提取方法。可以选用阳离子型离子交换树脂对体系中的L一苯丙氨酸进行吸附提取。 1.2.2发酵法 20世纪60年代日本中山公司用糖质发酵制苯丙氨酸获得成功，并由协合发酵公司实现了工业化生产。20世纪70年代用糖质发酵的发酵液苯丙氨酸浓度可达42.6%。用苯丙酮酸为原料，经发酵法制得的工艺是首先用氯化节与co合成苯丙酮酸，再使L一天冬氨酸与苯丙酮酸在固定床反应器内用固定化细胞提取，进行离子交换、提浓得产品，选用的菌株能使L一苯丙氨酸的转化率不小于90%。用甲醇、乙醇与乙酸为原料，用乳糖发酵短杆菌AJC2140。使发酵液中L一苯丙氨酸含量达20妙。用裂解烃棒状杆菌及碳12一14正构烷烃发酵生产L一苯丙氨酸，其含量可以达到4.5妙。直接发酵法较其他方法生产成本低30%。例如以P.dacunhae 发酵培养，以培养液作为酶源，直接添加固体L一天冬氨酸可以实现酶转化。具体工艺过程是将P.dacunhae菌种用表面活性剂处理后装入瓶内进行摇瓶种子培养后再移入发酵罐内，通入无菌空气使酶液进行生化酶反应后再经过滤得粗品，再经后处理得产品。发酵法技术的关键是产物的分离。传统方法使用离子交换法，但在分离前必须对发酵液进行预处理，因此耗资较高。 1.2.3生物工程酶法（我国主要采用此种方法）[8] 市场上供应的L一苯丙氨酸除少量由化学法合成外，大部分是由微生物发酵生产的。微生物合成苯丙氨酸以糖类为碳源，首先由糖代谢中心途径分流出来的磷酸烯醇丙酮酸(PEP)和赤鲜糖一4一磷酸(E一4一P)缩合形成脱氧阿拉伯糖型庚酮糖磷酸(DAHP)，然后经过一系列生化反应来完成。催化各步反应的酶及其合成代谢调控方式因微生物种类不同而有所差别。用转
生物法合成 5-氨基乙酰丙酸的研究进展 傅维琦,林建平,岑沛霖 (浙江大学化学工程与生物工程学系,浙江杭州310027) 摘要:对国内外生物法合成5-氨基乙酰丙酸(A LA )的进展进行综述,重点比较了诱变育种法和代谢工程技术在ALA 生物合成研究中的应用,揭示了新兴的代谢工程技术在A LA 的生产开发中极具应用前景,为生物法合成ALA 的进一步发展指明了方向,有利于促进A LA 生物合成的产业化。 关键词:5-氨基乙酰丙酸;生物合成;诱变育种;代谢工程中图分类号:TQ033 文献标识码:A 文章编号:0253-4320(2008)S2-0190-04 R ecent advances in biosynthesis of 52aminolevulinic acid FU W ei 2qi ,L I N J ian 2pi ng ,CEN Pe i 2lin (Department o f Chemical and Biochem ical Eng ineering ,Z hejiang U niv ersity ,H angzh ou 310027,Chin a) Abstra ct :T he research progress in the b iosyn thes is of 52amin olevulin ic acid (A LA)at h ome and abroad is review ed.And the application of induced mutation breeding meth od and metab olic eng ineering technology in A LA biotechn ol og ical production was d iscussed in detail.Further s tudy on A LA producti on can be ex pected t o lead t o high productiv ity of A LA v ia regulation of metabolic pathw ay in mircoorgan isms. K ey w or ds:52am in olev ulinic acid;bios ynth esis;induced mu tation breeding ;metabolic engineerin g 收稿日期:2008-09-10 基金项目国家自然科学基金资助项目(366)和“3”资助项目(B 5) 作者简介傅维琦(),男,博士生;林建平(),男,博士,副教授,主要研究方向为生物反应工程、代谢工程,通讯联系人, j @zj 。 5-氨基乙酰丙酸(A LA )是生物体合成叶绿素、 血红素、卟啉和维生素B 12等四吡咯化合物的前体物质,广泛存在于微生物、植物和动物细胞中[1]。1999年,一种以A LA 为主要成分的光动力学药物被美国食品与药品管理局(F ood and Drug Adm inistration ,US A )批准用于为治疗光化角化病。另外,A LA 在癌症和口腔疣状增生等[2-4]疾病的光动力学诊断和治疗领域临床应用前景广阔。同时,A LA 作为一种环境相容性及选择性很高的新型光活化农药,对农作物和人畜无害,在农业上可广泛用作光动力学杀虫剂和除草剂[5-6]。此外,A LA 的应用还可有效提高农作物的抗冻害和耐盐能力[7-8],并且能够作为作物生长的调节剂[9]。 A LA 广阔的应用前景引起了人们开发利用的浓厚兴趣。以前,A LA 的生产主要通过化学合成实现,由于其存在步骤繁琐,得率低和副产物毒性大等[10]突出问题,越来越难以适应绿色化工和可持续性发展的需要。随着生物技术的不断进步和发展,应用微生物生产A LA 逐渐为人们所关注。本文主要对笔者所在实验室和国内外其他研究机构利用生物法合成A LA 的研究进展进行综述,并对未来的发展方 向进行了展望。 1 生物体内合成AL A 的代谢途径 生物合成A LA 存在2条代谢途径[1]:碳四途径 (C 4pathw ay )和碳五途径(C 5pat hw ay )。碳四途径广泛存在于哺乳动物、鸟类、真菌、原生动物和一些非硫光合细菌如类球红细菌、沼泽红假单胞菌等,主要利用一种磷酸吡哆醛依赖性酶A LA 合成酶、催化琥珀酰辅酶A 和甘氨酸缩合形成A LA 。而碳五途径存在于高等植物、藻类和大多数细菌包括大肠杆菌和古细菌等,由谷氨酸合成A LA 需要3 步关键的酶 图1 生物合成A LA 的主要代谢途径 091Oct.2008现代化工 第28卷增刊(2)Modern Chem ical Industry 2008年10月 :20002972007C 70780:1982-1971-lin p https://www.doczj.com/doc/ea9093392.html,.c n
光合细菌产生S}}l,基乙酞丙酸(ALA)的研究 摘要 从36个光合细菌菌株中筛选出的7株紫色非硫红假单胞菌有产ALA能力，其中菌株99 28 ALA产量最高.用紫外线对菌株99 28进行诱变处理，筛选出产量比野生菌株高1倍多的菌株L -1.对影响菌株的生长和ALA产量的因子进行了探索.抑制剂加入时间和加入次数对ALA产量有显著影响.在最佳条件下(pH 7. 5,培养对数生长期加入ALA脱水酶抑制剂乙醚丙酸30 mmol, ALA生物合成前体甘氛酸30 mmol和琉泊酸30 mmol, 3 000 1、光照)，菌株L -1的ALA产量可达22. 15 m到L. 关键词:ALA;光合细菌;乙醚丙酸;甘氛酸;琉泊酸 Abstract In the laboratory 7 strains of rhodopseudomonas sp were selected from 36 photosynthetic bacteria strains. Rhodopseudomonas sp strain 99一8 had the highest ALA production in these 7 strains.Rhodopseudomonas sp 99 28 strain was mutated using ultraviolet radiation and a mutant strain L-1 was obtained, in which ALA production was higher than wild strain 99一8 by about 100%·The elements which affect strain 99 28 and L-1 ALA formation were studied. Under the optimal condition of ALAformation(pH of 7. 5, in the condition of supplementation of ALAD inhibitor LA and precursors glycineand succinct, and light 3 000 lx) ALA formation of mutant L-1 was as high as 22. 15 mg/L. Key words: ALA; photosynthetic; bacteria; LA; glycine; succinct 5氰基乙酞丙酸(5 aminolevulinic acid)，以下简称ALA，是叶琳、(亚铁)血红素和维生素Biz的类似物[i. z}.近年来，5氰基乙酞丙酸(ALA)作为一种无公害绿色的除草剂而备受关注[31.另外，ALA作为一种光动力学剂(photodynamic agent)，可用作杀虫剂、抗微生物药剂、植物生长促进剂及用于治疗癌症与其他疾病[z}.光合细菌生物合成ALA因工艺简单、产率高，具有工业化生产潜力，且ALA对人畜无毒性，在环境中易降解无残留，因而倍受国外研究者及产业界的关注. 自然界中很多微生物可合成ALA，但产量较低[;} . 70年代日本率先开展了这方面的研究，并应用生物工程方法获得了ALA高产重组菌株[a}.国内还没有这方面的研究.本实验利用现有的光合细菌菌株资源，筛选、选育高产ALA菌株，探索影响ALA产量的影响因子及操作条件. 1材料与方法 1.1菌株来源 本实验室保存的36株光合细菌菌株分属于Rhodobacter, Rhodopseudomonas，是1997年以来从不同水域取样，经多次富集培养，分离纯化所得.诱变菌株L一是以分离纯化得到的野生菌株 99 28经紫外线诱变得到.菌株99 28属于Rho
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