一种利用单加氧酶催化合成麦芽糖酸的方法与流程

本发明属于生物催化转化，涉及一种利用单加氧酶进行氧化的方法,具体涉及一种以麦芽糖为底物，以单加氧酶为生物催化剂，实现合成麦芽糖酸的高效催化的工艺方法。

背景技术：

1、麦芽糖酸作为一种在食品，保健品，化妆品领域应用广泛的原料，一直有着很高的市场热度。

2、关于麦芽糖酸的制备，在传统工艺中，往往以麦芽糖的原料，通过化学合成法得到麦芽糖酸，期间需要用到强腐蚀性、易爆炸的危险化学品次氯酸作为辅剂，这导致该反应有极高的安全风险，并且产生较大的环境污染隐患。

3、为了解决上述问题，在现有的工艺中尝试使用生物合成法来生产麦芽糖酸，该方法具有非常广阔的前景，例如：用假单孢菌进行发酵生产麦芽糖酸。然而，经研究发现，细菌发酵法存在产物浓度不高，发酵效率不稳定，产物生物质残留过大等等缺点。

4、故而，发展一种安全可靠，环保，且能够稳定生产的麦芽糖酸的制备方法显得极为迫切。

技术实现思路

1、本发明旨在克服上述缺陷，提供一种利用单加氧酶进行醛基氧化的方法，该方法使用能够表达单加氧酶的菌种,催化醛基的氧化，利用生物酶催化麦芽糖转化为麦芽糖酸。该方法经济可靠，安全可控，简化生产工艺和降低成本。

2、为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

3、本发明提供了一种利用单加氧酶催化合成麦芽糖酸的方法，其特征在于：以麦芽糖为底物，以单加氧酶为催化剂，催化醛基向羧基的转化；

4、具体反应方程式如下所示：

5、

6、上述单加氧酶的制备方法如下所示：

7、s1.克隆单加氧酶基因，构建酶表达的载体，并转移到大肠杆菌中，获得过表达单加氧酶的工程菌；

8、s2.对s1的工程菌进行诱导表达后获得催化用途的酶溶液；

9、其中，单加氧酶基因来源于牛、大鼠或小鼠的基因片段。

10、进一步地，本发明提供的一种利用单加氧酶催化合成麦芽糖酸的方法，其特征还在于：

11、上述步骤s1的具体过程如下:

12、将单加氧酶基因两端加上ndel和xohl酶切位点，通过双酶切、连接，基因片段插入表达载体pet22b相应的酶切位点中，置于t7启动子的控制之下构建质粒,其后将其转化到de3中。

13、进一步地，本发明提供的一种利用单加氧酶催化合成麦芽糖酸的方法，其特征还在于：

14、上述步骤s2的具体过程如下:

15、取s1所得工程菌于lb液体培养基中，培养过夜后，接种至lb液体培养基中，培养至0d600为0.6-0.8时，加入诱导剂iptg,诱导表达后，菌液离心弃上清，沉淀经洗涤、悬浮、超声、离心，取上清即为酶溶液。

16、进一步地，本发明提供的一种利用单加氧酶催化合成麦芽糖酸的方法，其特征还在于：

17、上述单加氧酶，具有如seq id no：1所示的基因序列。

18、进一步地，本发明提供的一种利用单加氧酶催化合成麦芽糖酸的方法，其特征还在于：

19、上述单加氧酶，具有如seq id no：2所示的基因序列。

20、进一步地，本发明提供的一种利用单加氧酶催化合成麦芽糖酸的方法，其特征还在于：

21、上述单加氧酶，具有如seq id no：3所示的基因序列。

22、进一步地，本发明提供的一种利用单加氧酶催化合成麦芽糖酸的方法，其特征还在于：

23、麦芽糖的反应浓度为2-10g/l；

24、单加氧酶的酶蛋白浓度为2-20mg/ml。

25、进一步地，本发明提供的一种利用单加氧酶催化合成麦芽糖酸的方法，其特征还在于：

26、转化反应温度为30-40℃,反应时间为12-48h。

27、进一步地，本发明提供的一种利用单加氧酶催化合成麦芽糖酸的方法，其特征还在于：

28、转化反应采用水相体系，酶溶液在ph 6-8的缓冲溶液中进行生物转化。

29、此外，本发明还提供了一种单加氧酶，用于在化学反应中起到催化氧化的用途，其特征在于：

30、具有如seq id no：1、或seq id no：2、或seq id no：3所示的基因序列。

技术特征：

1.一种利用单加氧酶催化合成麦芽糖酸的方法，其特征在于：以麦芽糖为底物，以单加氧酶为催化剂，催化醛基向羧基的转化；

2.如权利要求1所述的一种利用单加氧酶催化合成麦芽糖酸的方法，其特征在于：

3.如权利要求1所述的一种利用单加氧酶催化合成麦芽糖酸的方法，其特征在于：

4.如权利要求1所述的一种利用单加氧酶催化合成麦芽糖酸的方法，其特征在于：

5.如权利要求1所述的一种利用单加氧酶催化合成麦芽糖酸的方法，其特征在于：

6.如权利要求1所述的一种利用单加氧酶催化合成麦芽糖酸的方法，其特征在于：

7.如权利要求1所述的一种利用单加氧酶催化合成麦芽糖酸的方法，其特征在于：

8.如权利要求1所述的一种利用单加氧酶催化合成麦芽糖酸的方法，其特征在于：

9.如权利要求1所述的一种利用单加氧酶催化合成麦芽糖酸的方法，其特征在于：

10.一种单加氧酶，用于在化学反应中起到催化氧化的用途，其特征在于：

技术总结
本发明提供了一种利用单加氧酶催化合成麦芽糖酸的方法，该方法使用能够表达单加氧酶的菌种,催化醛基的氧化，利用生物酶催化麦芽糖转化为麦芽糖酸。该方法经济可靠，安全可控，简化生产工艺和降低成本。

技术研发人员：吴江,谢陆辉,高昂,周宝萍,张伟
受保护的技术使用者：上海克琴科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17