专利名称：酶法制备l-鸟氨酸的方法
技术领域：
本发明涉及一种L-鸟氨酸的制备方法，尤其是一种采用酶法制备L-鸟氨酸的方 法。
背景技术：
L-鸟氨酸存在于生物体多种组织和细胞中，具有生物活性，在生物体代谢中起到 重要作用。是尿素生成的中间产物，精氨酸、瓜氨酸等多种氨基酸代谢的前提物质，主要参 与产尿素的鸟氨酸循环中，对体内集聚的氨具有解毒作用，因而L-鸟氨酸对人体肝脏细胞 具有重大意义。在近代医药行业，L-鸟氨酸除用于制备保肝、护肝、治疗肝病、抗疲劳、抗虚 弱等各种复方氨基酸输液外，还常和精氨酸一起用于配制恢复疲劳的发泡饮料。近几年研 究发现L-鸟氨酸还可刺激脑垂体分泌生长激素，促进蛋白质合成及糖与脂肪的分解代谢， 在结合运动情况下摄食L-鸟氨酸可减少体内脂肪堆积，增强肌肉和体力，起到减肥保健的 作用；此外，L-鸟氨酸能增加聚乙烯胺的合成，促进细胞增殖，在提高免疫功能和抗癌功能 上有一定作用；L-鸟氨酸添加在运动员保健品支链氨基酸中，具有脱苦作用。在欧洲，L-鸟 氨酸液作为膳食药物来销售；日本将L-鸟氨酸与L-肉碱、谷氨酸等作为食品调料来看待。 L-鸟氨酸因其多功能的保健作用而引起世人的特别关注。鸟氨酸是1877年杰费在喂养过安息香酸的鸟尿之水解液中发现的，故命名为鸟 氨酸。随着氨基酸工业的兴起和飞速发展，科学家们对鸟氨酸产生了浓厚的兴趣，尤其是日 本的科学家，他们对鸟氨酸的研究始于20世纪40年代，在50年代末至60年代初有大量 关于鸟氨酸生产菌种、高产菌种的选育、发酵法生产鸟氨酸、鸟氨酸的定量分析法、发酵法 生产鸟氨酸发酵条件的优化等文章发表，并且以专利文献的形式发表。鸟氨酸的生产主要 有合成法和发酵法。合成法是早期研究鸟氨酸时的制备方法，其过程复杂，成本较高，产物 D-鸟氨酸及L-鸟氨酸都有，不好分离，故已被淘汰。发酵法生产的鸟氨酸，全是L型，产品 以鸟氨酸的盐酸盐形式存在，此法简便易行，只要选择合适的菌种，可以达到较高的产量， 适用于工业化规模生产。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种酶法制备L-鸟氨酸的方法，本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是一种酶法制备L-鸟氨酸的方法，主要包括下述步骤①、加料将L 一精氨酸盐酸盐和硫酸锰加入到带夹套的反应釜中，再加入去离子 水，并搅拌均勻，再用氢氧化钠溶液调节反应釜中溶液的PH值至碱性，然后加入L 一精氨酸 酶；②、反应控制反应釜的蒸汽和循环水量，使反应釜内温度保持在30°C 40°C，保 持温度15 25小时，反应结束后得到反应液；③、pH调节用盐酸调节所述反应液的PH至中性，得到中性液；
④、浓缩对所述中性液进行减压蒸馏，得到浓缩液；⑤、沉淀往所述浓缩液中加入无水乙醇，产生白色沉淀，形成混合液，控制深冷和 循环水量，使反应釜内的温度保持在4°c 7°C，所述混合液在上述温度条件下在反应釜内 静置5 15小时；⑥、过滤将步骤⑤静置过后的混合液进行过滤，得到L-鸟氨酸结晶。将步骤⑥制得的L-鸟氨酸结晶烘干，制得白色颗粒状固体L-鸟氨酸。所述L 一精氨酸酶的提取方法如下①、缓冲液的配制IL溶液中含有0. 05mol的氯化锰和0. Imol的三羟甲基氨基甲 烷盐酸盐(Tris-HCl)，用盐酸调节pH至中性；②、制备过程将牛肝和冰冷的缓冲液放入粉碎机中搅成勻浆并放入冰箱静置，再 离心并取上清液；将上清液置于55°C 65°C水浴锅中保温一定时间，边保温边搅拌，然后 置于冷藏室4 6°C冷却，再离心，取上清液，并加两倍体积的2°C 6°C的丙酮混勻，再离心 并取沉淀；在沉淀中加适量缓冲液溶解，慢慢搅拌至沉淀全溶，再离心并取上清液，然后用 离子交换柱层析进行纯化，制得L 一精氨酸酶。本发明的有益效果是本发明采用已经实现工业化生产的L 一精氨酸为合成底 物，以牛肝为酶源，从牛肝中提取L 一精氨酸酶，采用酶法制备L-鸟氨酸，具有工艺简单、周 期短、耗能低、专一性强、收率高和无污染等特点。
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施例方式实施例1 一种酶法制备L-鸟氨酸的方法，主要包括下述步骤①、加料将4. 5kgL 一精氨酸盐酸盐和2. 7kg硫酸锰加入到容量为100L的带夹套 的反应釜中，再加入30kg去离子水，并搅拌均勻，此时测得pH值为6，加入30%的氢氧化钠 溶液调节反应釜中溶液的PH值至9. 5，然后加入L 一精氨酸酶2. 64kg (580万单位)；②、反应控制反应釜的蒸汽和循环水量，使反应釜内温度保持在36°C，保持温度 20小时，反应结束后得到反应液；③、pH调节用37%的盐酸调节所述反应液的pH至7，得到中性液；④、浓缩对所述中性液进行减压蒸馏，馏除水约22kg，得到浓缩液；⑤、沉淀往所述浓缩液中加入16kg无水乙醇，产生大量白色沉淀，形成混合液， 控制深冷和循环水量，使反应釜内的温度保持在4°C 7°C，所述混合液在上述温度条件下 在反应釜内静置10小时；⑥、过滤将步骤⑤静置过后的混合液进行抽滤，得到L-鸟氨酸结晶2. 98kg。将步骤⑥制得的L-鸟氨酸结晶烘干，制得白色颗粒状固体L-鸟氨酸。所述L 一精氨酸酶的提取方法如下①、缓冲液的配制IL溶液中含有0. 05mol的氯化锰和0. Imol的三羟甲基氨基甲 烷盐酸盐(Tris-HCl)，用盐酸调节pH至7左右；②、制备过程将IOOg牛肝和150ml冰冷的缓冲液放入粉碎机中搅成勻浆并放入冰箱静置6小时，再以4000r/min离心IOmin并取上清液；将上清液置于60°C水浴锅中保 温5min，边保温边搅拌，然后置于冷藏室4 6°C冷却，再离心，取上清液，并加两倍体积的 4°C的丙酮混勻，再以4000r/min离心15min并取沉淀；在沉淀中加少量缓冲液溶解，慢慢搅 拌至沉淀全溶，再以4000r/min离心IOmin并取上清液，然后用离子交换柱层析进行纯化， 制得L 一精氨酸酶。实施例2 本实施例为某厂根据本发明所做的试验性生产，具体方法同实施例1， 具体数据见下表1 表 权利要求
1.一种酶法制备L-鸟氨酸的方法，其特征在于，主要包括下述步骤①、加料将L一精氨酸盐酸盐和硫酸锰加入到带夹套的反应釜中，再加入去离子水， 并搅拌均勻，再用氢氧化钠溶液调节反应釜中溶液的PH值至碱性，然后加入L 一精氨酸 酶；②、反应控制反应釜的蒸汽和循环水量，使反应釜内温度保持在30°C 40°C，保持温 度15 25小时，反应结束后得到反应液；③、PH调节用盐酸调节所述反应液的pH至中性，得到中性液；④、浓缩对所述中性液进行减压蒸馏，得到浓缩液；⑤、沉淀往所述浓缩液中加入无水乙醇，产生白色沉淀，形成混合液，控制深冷和循环 水量，使反应釜内的温度保持在4°C 7°C，所述混合液在上述温度条件下在反应釜内静置 5 15小时；⑥、过滤将步骤⑤静置过后的混合液进行过滤，得到L-鸟氨酸结晶。
2.如权利要求1所述的酶法制备L-鸟氨酸的方法，其特征在于，将步骤⑥制得的L-鸟 氨酸结晶烘干，制得白色颗粒状固体L-鸟氨酸。
3.如权利要求1所述的酶法制备L-鸟氨酸的方法，其特征在于，所述L一精氨酸酶的 提取方法如下①、缓冲液的配制1L溶液中含有0.05mol的氯化锰和0. Imol的三羟甲基氨基甲烷盐 酸盐，用盐酸调节PH至中性；②、制备过程将牛肝和冰冷的缓冲液放入粉碎机中搅成勻浆并放入冰箱静置，再离心 并取上清液；将上清液置于 65°C水浴锅中保温一定时间，边保温边搅拌，然后置于 冷藏室4 6°C冷却，再离心，取上清液，并加两倍体积的2°C 6°C的丙酮混勻，再离心并取 沉淀；在沉淀中加适量缓冲液溶解，慢慢搅拌至沉淀全溶，再离心并取上清液，然后用离子 交换柱层析进行纯化，制得L 一精氨酸酶。
全文摘要
本发明公开了一种酶法制备L-鸟氨酸的方法，反应物料主要有L一精氨酸盐酸盐、L一精氨酸酶、硫酸锰和浓盐酸，提取L一精氨酸酶所用的原料主要有牛肝、Tris-HCl缓冲液和少量氯化锰，反应物料经加料、反应、pH调节、浓缩、沉淀和过滤等步骤后最终制得L-鸟氨酸，本发明具有工艺简单、周期短、耗能低、专一性强、收率高和无污染等特点。
文档编号C12P13/10GK102041282SQ20091003593
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月14日 优先权日2009年10月14日
发明者陈士安 申请人:新沂市汉菱生物工程有限公司