_癸内酯的酶法拆分研究
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γ-癸内酯的生物法制取
王勇志;赵征;曹小红
【期刊名称】《食品与发酵工业》
【年(卷),期】2000(026)004
【摘要】γ-癸内酯(GDL)是香料工业由生物技术得到的主要产品.采用生物技术可以通过生物合成、生物转化和生物催化得到GDL.生物合成法通过真苗和酵母在静止期能合成和积累对于细胞生长非必需的作为次生代谢产物的内脂;生物转化法以羟基脂肪酸、非羟基脂肪酸和脂肪酸酯底物,经过微生物体内酶转化成γ-羟基脂肪酸,然后转化成内脂;生物催化法是利用脂肪酶(如DC3.1.1.3)催化脂肪的水解反应、酯化反应和酯交换反应,包括催化羟基脂肪酸形成内酯.
【总页数】4页(P82-85)
【作者】王勇志;赵征;曹小红
【作者单位】天津轻工业学院食品工程系,天津,300222;天津轻工业学院食品工程系,天津,300222;天津轻工业学院食品工程系,天津,300222
【正文语种】中文
【中图分类】TS2
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微生物生态学技术制备天然香精香料摘要:天然香精香料是高价值的精细化工产品和食品添加剂。
但原料来源有限且提取成本高.利用生物技术生产这类产品具有广阔的前景。
筒述了发酵工程和酶工程在香精香料中的应用,并探讨了微生物生态学技术制备天然香精香料。
植物内生菌是一个多样性十分丰富的微生物类群,分布于没有外在感染症状的健康植物组织内。
并与宿主植物协同进化,其存在和作用长期以来一直为人们所忽视。
现今我发现在某一植物内存在一稳定的微生物群落,它是由真菌、细菌、原生动物等组成。
经研究与试验,发现将上述群落与某一些天然植物材料投放在封闭的发酵反应器中,在一定条件下,形成一生态系统。
这一系统在发酵反应器中能制备天然香精香料。
由于该群落的整体协同效应,可以利用各种天然植物材料来生产各种各样的天然香精香料,并且还能把微生物生态学技术与酶工程有机相结合,以牛乳为原料来生产天然牛乳香精。
香料、香精对食品、饲料、化妆品和制药工业极其重要。
目前,世界上香料、香精的产量约151亿美元,占据了25%左右的食品添加剂市场.且逐年增长。
遗憾的是,现今生产的香料、香精中约85%的产品是通过化学合成方法得到的。
但是用化学法合成的香料存在以下严重的缺陷:一是大量的化学合成物质滥用给人们的健康带来危害;二是化学方法合成中由于缺乏专一的底物,造成产品纯度下降;三是化学合成的产物中常含消旋混合物,如从中提取目的异构体或手性香料将是非常困难并且花费巨大;四是人们对化学合成的添加剂用于食品、化妆品等日益反感。
随着人们生活水平的提高,对食品添加剂需求趋向于天然、健康、安全、营养和多功能性。
天然香精香料是高价值的精细化工产品和食品添加剂,而原来从天然动、植物提取的天然香料,由于原料有限,提取成本高,远远满足不了市场的需求。
因此。
人们对香料的生物合成越来越感兴趣,同时生物技术将在天然香精香料研究和制备中发挥越来越大作用,这也是对生物技术发展的挑战和机遇。
1原有的香料生物技术对天然香料的定义:(1)原料必须为天然动、植物材料;(2)加工工艺包括:蒸馏,萃取、发酵、酶解、水解、加热、焙烤;(3)产物包括:果汁精油、精油、油树脂、萃取物、酶解物、发酵产物、馏出物、焙烤产物。
微生物酶法拆分DL-泛解酸内酯的开题报告开题报告题目:微生物酶法拆分DL-泛解酸内酯一、研究背景及意义泛酸(Pantothenic acid)是一种维生素,它在生物代谢中具有重要的作用,可以促进蛋白质、脂肪和碳水化合物的代谢过程,并维持生命所需的能量转换。
DL-泛解酸内酯(Dl-pantolactone)是泛酸的中间体,是一种有机化合物。
DL-泛解酸内酯可以用于医药、轻工业、食品工业、化学工业等行业,特别是在医药领域中,泛酸及其衍生物被广泛用作对抗细菌、厌氧菌和线虫的药物。
目前DL-泛解酸内酯的合成方法主要有化学合成和生物工程合成两种,但这两种方法存在一些缺点:1. 化学合成方法需要大量的有毒化学试剂,对环境造成污染,且产率较低。
2. 生物工程法需要使用多种生物群体,将其置于特定的生产环境中进行繁殖和转化,生产周期长,成本高。
此外,因为某些菌株是有毒的,因此在操作过程中也存在安全隐患。
因此,寻找一种高效、低成本、具有环保性的合成DL-泛解酸内酯的方法变得格外重要。
酶法拆分DL-泛解酸内酯是一种可以使用微生物酶,进行准确和高效拆分的方法,因此该方法具有很高的应用前景,可极大地缩短DL-泛解酸内酯的生产周期,提高产量、降低成本。
二、研究内容和目标本研究将使用微生物酶,研究DL-泛解酸内酯的拆分过程,并探究最优酶解条件,目标是实现高效、准确、环保的DL-泛解酸内酯的拆分。
具体研究内容如下:1. 选取适合的微生物菌株,并进行菌株的筛选和培养。
2. 采用单因素实验,研究温度、pH、酶用量等因素对DL-泛解酸内酯的酶解效果的影响,并确定最优条件。
3. 优化反应条件,包括微生物酶的加入时间、酶解反应时间等因素。
4. 对比微生物酶拆分法和现有的生物工程方法和化学合成方法,评估微生物酶拆分法在成本、效率、安全、环保等方面的优劣。
三、研究方法本研究将借助化学反应实验室的设备,采用以下方法:1. 微生物菌株的培养和筛选方法:采用液体培养基或固体培养基进行微生物的筛选和培养,选取菌株与DL-泛解酸内酯进行酶解反应。
微生物酶法拆分dl-泛解酸内酯
微生物酶法是一种利用微生物产生的酶来进行化学反应的方法。
对于拆分DL-泛解酸内酯(DL-pantolactone),通常可以利用微生
物酶来进行催化反应。
DL-泛解酸内酯是一种内酯化合物,其拆分可
以通过酶的催化作用来实现。
首先,微生物酶法拆分DL-泛解酸内酯的过程可以从微生物和
酶的角度来考虑。
在微生物中,可以筛选出产生适合拆分DL-泛解
酸内酯的酶的菌株,然后进行培养和发酵,以获得足够的酶。
接着,将获得的酶提取出来,并进行纯化和鉴定,确保酶的活性和稳定性。
然后,将酶应用于DL-泛解酸内酯的反应体系中,进行拆分反应。
其次,从化学反应的角度来看,DL-泛解酸内酯的拆分是一个酯
键的裂解过程。
酶通过其特异的催化作用,可以加速酯键的裂解,
使得DL-泛解酸内酯分解成相应的产物。
这一过程可以在适宜的温度、pH和反应条件下进行,以提高反应效率和产物纯度。
此外,还可以从工业应用的角度来考虑。
微生物酶法拆分DL-
泛解酸内酯具有环境友好、高效节能等优点,因此在工业生产中具
有潜在的应用前景。
然而,在实际应用中还需考虑酶的稳定性、反
应条件的控制以及产物的提取和纯化等工艺问题。
综上所述,微生物酶法拆分DL-泛解酸内酯涉及微生物和酶的筛选、酶的提取和纯化、化学反应的催化过程以及工业应用等多个方面。
通过综合考虑这些因素,可以更全面地理解和应用微生物酶法拆分DL-泛解酸内酯的过程。
微生物酯酶的分离纯化技术及应用研究进展酯酶,又称羧酸酯酶,是一类能够对羧酸酯酯键作用的水解酶,可在水分子的参与下,经由水解作用,将酯类切割成酸类与醇类。
酯酶普遍存在于动物、植物和微生物中,在水分子的参与下能够催化裂解酯键形成相应的醇和酸。
微生物酯酶作为生物催化剂,具有很高的催化功能、底物特异性和反应特异性,利用其水解反应、酯转换以及酯合成反应广泛应用于食品、化工、环保等领域。
在自然界中能产生酯酶的微生物资源是非常丰富的,主要来源是真菌,真菌中主要是青霉、镰孢霉、红曲霉、黑曲霉、黄曲霉、根霉、毛霉、酵母菌、犁头霉、须霉、白地霉和核盘菌等l2属,其次是细菌,细菌主要是假单胞菌、粘质赛氏杆菌、无色杆菌和葡萄球菌等。
另外,放线菌中的个别种类也能产生一定量的酯酶。
对于微生物的胞外酯酶,发酵液经离心或过滤去除细胞,将上清液用超滤、盐析或有机溶剂沉淀等方法浓缩粗提;胞内酯酶则需进行细胞破碎再分离,大多数采用盐析或有机溶剂沉淀的方法进行粗提,为了获得更高的纯度,再用凝胶过滤或亲和层析等方法进行细分离。
1. 微生物酯酶的常规分离纯化技术1.1超滤超滤是利用压力或离心力,使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜而使大分子溶质不能透过,留在膜的一边,从而使大分子物质得到了部分的纯化,根据蛋白质分子大小的不同而选择不同分子量的膜上,以达到浓缩和脱盐的目的,从而使蛋白质得到分离。
1.2盐析法盐析一般是指溶液中加入无机盐类,蛋白质在低盐浓度下的溶解度随着盐溶液浓度升高而增加,当盐浓度不断上升时,蛋白质的溶解度又以不同程度下降并先后析出,此称盐析,从而达到分离纯化的效果。
一般粗抽提物常用该法进行粗分。
1.3 有机溶剂沉淀法利用不同蛋白质在不同浓度的有机溶剂中的溶解度差异而分离的方法即为有机溶剂沉淀法。
有机溶剂能降低溶液的介电常数,削弱溶剂分子与蛋白分子间的作用力,从而增加蛋白质分子上带电粒子的相互吸引力,致使蛋白分子聚合沉淀;另有机溶剂溶解于水的同时,能从蛋白质周围的水化层中夺走水分子,破坏水化层,从而使蛋白质沉淀析出。
酶法手性拆分技术研究和应用的最新进展作者:张国艳, 曹淑桂, ZHANG Guo-yan, CAO Shu-gui作者单位:张国艳,ZHANG Guo-yan(吉林大学,分子酶学工程教育部重点实验室,长春,130021;吉林大学,化学学院,长春,130021), 曹淑桂,CAO Shu-gui(吉林大学,分子酶学工程教育部重点实验室,长春,130021)刊名:吉林大学学报(理学版)英文刊名:JOURNAL OF JILIN UNIVERSITY(SCIENCE EDITION)年,卷(期):2008,46(5)被引用次数:0次参考文献(27条)1.Pasteur L Mémoire Sur La Relation Qui Peut Exister Entre La Forme Cristalline et La Composition Chimique,et Sur La Cause de La Polarisation Rotatoire 1848(21)2.Fogassy E.Nógrádi M.Kozma D Optical Resolution Methods 20063.黄蓓.杨立荣.吴坚平手性拆分技术的工业应用[期刊论文]-化工进展 2002(06)4.Marckwald W.McKenzie A Ueber Eine Principiell Neue Methode Zur Spaltung Racemischer Verbindungenin Die Activen Bestandtheile 18995.Faulconbridge S J.Holt K E.Sevillano L G Preparation of Enantiomerically Enriched Aromatic β-Amino Acids via Enzymatic Resolution 2000(15)6.Adam W.Groer P.Humpf H U Synthesis of Optically Active α-Methylene β-Lactams through Lipase-catalyzed Kinetic Resolution 2000(16)7.Eames J Parallel Kinetic Resolutions 2000(05)8.程月明.王磊.于大海酶法与化学法联合制备环氧丙醇[期刊论文]-吉林大学学报(理学版) 2007(04)9.Faber K Biotransformations in Organic Chemistry 200410.Kvittingen L.Sjursnes B.Anthonsen T Use of Salt Hydrates to Buffer Optimal Water Level during Lipase Catalysed Synthesis in Organic Media:a Practical Procedure for Organic Chemists 1992(13)11.Zacharis E.Omar I C.Partridge J Selection of Salt Hydrate Pairs for Use in Water Control in Enzyme Catalysis in Organic Solvents 199712.Kazlauskas R J.Weissfloch A N E.Rappaport A T A Rule to Predict Which Enantiomer of a Secondary Alcohol Reacts Faster in Reactions Catalyzed by Cholesterol Esterase,Lipase from Pseudomonas Cepacia,and Lipase from Candida Rugosa 199113.Cygler M.Grochulski P.Kazlauskas R J A Structural Basis for the Chiral Preferences of Lipases 1994(08)14.Burgess K.Jennings L D Enantioselective Esterifications of Unsaturated Alcohols Mediated by a Lipase Prepared from Pseudomonas sp 1991(16)15.Ebbers E J.Ariaans J A.Houbiers J P M Controlled Racemization of Optically Active Organic Compounds:Prospects for Asymmetric Transformation 1997(28)16.Inagaki M.Hiratake J.Nishioka T One-pot Synthesis of Optically Active Cyanohydrin Acetates from Aldehydes via Lipase-catalyzed Kinetic Resolution Coupled with in Situ Formation and Racemization of Cyanohydrins 1992Furylbenzotiazol-based Cyanohydrin Acetates 2003(05)18.Pàmies O.Bckvall J Combination of Enzymes and Metal Catalysts.A Powerful Approach in Asymmetric Catalysis 2003(08)19.Kitamura M.Tokunaga M.Noyori R Quantitative Expression of Dynamic Kinetic Resolution of Chirally Labile Enantiomers:Stereoselective Hydrogenation of 2-Substituted 3-Oxo Carboxylic Esters Catalyzed by BINAP-Ruthenium(Ⅱ) Complexes 1993(01)20.Thayer A M Enzymatic Reactions Combined with Racemization Can Generate Enantiopure Materials in High Yields 2006(33)21.Dunsmore C J.Carr R.Fleming T A Chemo-enzymatic Route to Enantiomerically Pure Cyclic Tertiary Amines 2006(07)22.Zaks A.Klibanov A M Enzymatic Catalysis in Nonaqueous Solvents 1988(07)23.Bocola M.Stubbs M T.Sotriffer C Structural and Energetic Determinants for Enantiopreferences in Kinetic Resolution of Lipases 2003(05)24.Hanefeld U Reagents for (Ir)Reversible Enzymatic Acylations 200325.Danda H.Nagatomi T.Maehara A Preparation of Optically Active Secondary Alcohols by Combination of Enzymatic Hydrolysis and Chemical Transformation 199126.Liu H L.Anthonsen T Enantiopure Building Blocks for Chiral Drugs from Racemic Mixtures of Secondary Alcohols by Combination of Lipase Catalysis and Mitsunobu Esterification 2002(01)27.Egri G.Baitz-Gács E.Poppe L Kinetic Resolution of 2-Acylated-1,2-diols by Lipase-catalyzed Enantiomer Selective Acylation 1996(05)相似文献(10条)1.学位论文胡卫国手性药物的厚体液膜拆分及其动力学研究2007本文详细综述了现有的手性拆分技术,对手性药物的厚体液膜拆分进行了深入研究。
手性拆分癸内酯的初步研究
罗文玲;章银军;郑建永;汪钊
【期刊名称】《香料香精化妆品》
【年(卷),期】2008(0)4
【摘要】本实验从筛选到的一株细菌出发,研究出了一条新的拆分癸内酯的方法.先以化学方法把癸内酯制成酸.用乙酸乙酯萃取后加菌体选择性酯化.实验表明,在微水相中菌体所产生的脂肪酶对癸内酯有一定的拆分作用,优先选择酯化右旋体(S型),酯转化率和产物对映体过量值分别为10.3%和65.6%.
【总页数】4页(P6-8,11)
【作者】罗文玲;章银军;郑建永;汪钊
【作者单位】浙江工业大学生物与环境工程学院,浙江,杭州,310014;浙江工业大学生物与环境工程学院,浙江,杭州,310014;浙江工业大学生物与环境工程学院,浙江,杭州,310014;浙江工业大学生物与环境工程学院,浙江,杭州,310014
【正文语种】中文
【中图分类】TQ65
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华东理工大学科技成果——酶法拆分生产(S)-萘普生
项目简介萘普生是一种传统的非处方消炎、镇痛药物。
作为一种手性药物,其(S)-构型化合物的消炎活性是(R)-构型的28倍。
对化学法合成的消旋萘普生进行拆分,得到光学纯的(S)-萘普生,可以有效地提高药效,减少毒副作用。
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应用前景本项目已在实验室中进行了20L规模的小试,(S)-萘普生的光学纯度高于98%,总收率高于85%。
知识产权及项目获奖情况
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