单宁酶的制备及酶法制取没食子酸及其丙酯研究

1.本文报告了利用固定化单宁酶，在水相中水解五倍子单宁制取没食子酸和将没食子酸与丙醇在有机相中酶法合成没食子酸丙酯的实验研究。没食子酸是一种重要的化工原料，用途广，用量大，现已成为市场面上的畅销商品。目前几乎所有的没食子酸是酸水解五倍子单宁生产的，但是酸法存在着严重污染环境等不足，酶法有助于解决这些问题；没食子酸丙酯是食吕工业广泛使用的抗氧剂，用化学法生产有副产物较多，腐蚀设备等到缺点，而以酶法合成，产物单一并且污染较轻，因此建立酶法制取没食子酸及其丙酯的新工艺有重要意义。2.从20株黑曲霉起始菌中，通过几步选择，包括生物转化筛选、紫外诱变、制备原生质体和紫外照射以及二级发酵程序，最后选择出No. 13～13～37，它的单宁酶活性（或生物转化能力）是出发菌株No. 13的2倍。实验证明它具有稳定的产酶性能，发酵液中没食子酸的浓度达23.9mg/mL, 其单宁酶活性高于文献报道同类工作的水平。在单宁酶高活性菌筛选过程中，设计一种初筛方法，使诱变工作效率大为提高；并首次采用了原生质体诱变技术。3. 通过（NH_4)_2SO_4分级沉淀、DEAE-S离子交换、Sephadex G-150凝胶过滤，从No. 13～13～37的发酵液和菌丝体中纯化出凝胶电泳均一的单宁酶，这对于提高单项宁酶的收获量有实用价值，在此之前的报道中，只从菌丝体或发酵液中提取粗单宁酶。研究了单宁酶的部分性质，为固定化酶及酶法制取没食子酸及其丙酯的工作奠定了基础。4. 进行了固定化单宁酶在水相中制备没食子酸和在有机相中酶法合成没食子酸丙酯的研究，其中制取没食子酸的工作为首次开展；在有机溶剂中合成没食子酸丙酯所用固定化单宁酶的新型载体为我们通过化学手段由聚乙烯醇和戊二醛合成，并首次用于酶的固定化。另外还研究了固定化单宁酶的制备条件、部分性质和生物转化参数，在优化方案基础上，做了没食子酸及其丙酯克量级酶法制备实验，结果表明这两种产品的产率分别达到61%和43%，具有一定的工业开发价值。总之，这项工作为酶法制取没食子酸及其丙酯提供了数据资料，具有生物催化和生物加工方面应用基础研究的重要性。