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细胞转化主要是通过含有LHT的野生菌或基因工程菌进行转化合成。与酶法合成相比,细胞转化法简化了酶的提取纯化步骤,合成过程较简便。目前,多组研究发现L.plantarum、L.acidophilus、Nocardiacholesterolicum等野生菌细胞具备合成HUFA的能力。其中以2g/L亚油酸为底物,pH为6.5,在30℃转化7d,L.acidophilus13951可合成65%的13-HOE,而Lacticaseibacillusparacaseisubsp.paracaseiJCM1111对10-HOE的合成转化率达到91%,是目前野生菌合成10-HOE及13-HOE产量最高的报道。
与野生菌相比,基因工程菌可专一性大量表达目标酶,细胞转化效率高、产物杂质少,因而基因工程菌细胞转化是产业化生产10-HOE和13-HOE的有效途径。杨波通过基因工程将L.plantarumZS2058中的10-LHT表达至大肠杆菌中,0.5mg/mL湿菌体重悬于KPB缓冲液(pH6.0),37℃、200r/min下进行简单的细胞转化6h,重组大肠杆菌在辅酶因子FAD及NADH的催化下反应累积得到产物10-HOE。2015年Park等在大肠杆菌中表达了L.acidophilus中的13-LHT,优化的表达条件为:50mmol/L柠檬酸/磷酸盐缓冲液(pH6.0)中,加入0.25%(v/v)Tween40、25g/L菌泥和100g/L亚油酸,40℃反应3h,最终获得79%的13-HOE合成产率。与13-HOE相比,还未有文献报道工程菌在高底物浓度条件下高效率合成10-HOE。
HUFA具有多种功能特性,特别是10-HOE和13-HOE可作为一类新型天然抗真菌防腐剂应用于食品防腐。目前关于10-HOE及13-HOE的性质及应用研究刚起步,亚油酸水合酶的底物特性研究不完整,尤其关于10-LHT的高效转化未有具体报道,HUFA的抗真菌机制尚未深入解释,10-HOE及13-HOE更多的食用药用价值有待挖掘。此外,HUFA的酶法合成及细胞转化合成仅局限于酶学特性研究或实验室转化条件优化,转化效率较低,无法应用于工业生产,后续研究可通过酶和细胞的有效荷载、纳米乳液、皮克林乳液等胶体界面化学理论,来定向提高HUFA生物合成体系的转化效率。
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