L-正亮氨酸的合成

介绍

L‑正亮氨酸又称白氨酸，化学名为α‑氨基异己酸，分子式为C6H13O2N，是一种非极性氨基酸，味微苦，溶于水，等电点5.98，在医药、食品、调味剂、动物饲料及化妆品的制造等许多行业中有着广泛的应用。

L‑正亮氨酸

合成

冯世红[1]通过发酵的方法制备L-正亮氨酸，具体步骤如下：

常规培养方式获得黄色短杆菌种子液，按10%的接种量将黄色短杆菌种子液接入装有300L发酵罐培养基的500L发酵罐中，接种浓度OD6 00 为1.5；搅拌转速400r/min；通过搅拌和通风控制溶氧在25%；通过自动流加氨水控制pH在7.0；培养温度33℃；以泡敌消泡；当发酵至20h时，将营养液（葡萄糖100g/L，甘油5g/L，甜菜碱1g/L。）流加进罐内，维持发酵罐内糖浓度为1g/L，发酵结束前6小时停止流加；发酵周期44h。其中，发酵罐培养基的组分：葡萄糖50g/L，(NH4)2SO4 10g/L，玉米浆10g/L， KH2PO4 4g/L，MgSO4·7H2O 1.5g/L，柠檬酸0.5g/L，MnSO4·H2O 10mg/L，FeSO4·7H2O 0.1g/L，VB1  5mg/ L，生物素50 μg/L。当发酵至30h时，往发酵罐中流加醋酸钠水溶液，控制发酵液中醋酸钠的浓度为 0.5g/L，直至发酵结束，所述醋酸钠水溶液的浓度为100g/L。当发酵至30h时，往发酵罐中流加丙二酸水溶液，控制发酵液中丙二酸的浓度为 0.2ml/L，直至发酵结束；所述丙二酸水溶液的浓度为15%（v/v）。当发酵至40h时，往发酵罐中添加壳聚糖，控制发酵液中壳聚糖的浓度为40mg/L，最后得到L-正亮氨酸。

与现有技术相比，该方法取得的有益效果主要包括但是并不限于以下几个方面：乙酸是亮氨酸发酵过程中的主要副产物之一；在发酵过程中，添加醋酸钠，可以对乙酸合成途径进行反馈抑制，乙酸合成途径受阻，Val生成量也相应减少，更多的代谢流流向Leu合成途径；丙二酸能够抑制TCA循环的关键酶，进而减弱TCA循环，减少了TCA循环中乙酸等副产物的生成量，更多的碳源进入Leu合成途径，从而提高Leu的产量；发酵中后期，添加一定量的壳聚糖，壳聚糖上的氨基与细菌细胞壁中带负电荷的磷壁酸或脂多糖结合，并螯合Mg2+、 Ca2+等阳离子，从而改变细胞壁的通透性，促进亮氨酸分泌到胞外，从而提高亮氨酸产量；但是壳聚糖浓度过大时，会对菌株造成一定的损伤，菌株增殖受阻并且发生死亡。

参考文献

[1]冯世红,包鑫,史静东等. 一种发酵生产L-亮氨酸的方法[P]. 新疆维吾尔自治区：CN110541013B,2023-03-10.