The invention discloses a hydrogen peroxide catalyzed by whole cell glucose regulation directed synthesis of 2 keto gluconic acid method, the main features: 100 ~ 300g/L in glucose solution, with 0.2 ~ 5g/L g.oxydans (Gluconobacter oxydans) for the whole cell biocatalyst, adding 2 ~ 20g/L of hydrogen peroxide under oxygen supply in 2, directed to promote cell 2-keto-gluconate on catalytic oxidation of glucose acid (2 KGA), and the catalytic dehydrogenation reaction of glucose had little effect, so as to achieve the efficient synthesis of 2 2-keto-gluconate (salt) the effects of the products. By this method, the reaction system of dissolved oxygen and pH control were not less than 1mg/L and 3, the hydrogen peroxide concentration control in 2 ~ 20g/L, glucose utilization rate reached 100%, 2 2-keto-gluconate yield more than 74%, the quality of the products can be more than 8% volume concentration.
【技术实现步骤摘要】
一种过氧化氢调控全细胞催化葡萄糖定向合成2-酮基葡萄糖酸的方法一、
本专利技术涉及生物催化糖合成糖酸的
,特别涉及一种过氧化氢调控全细胞催化葡萄糖定向合成2-酮基葡萄糖酸的方法。二、
技术介绍
2-酮基葡萄糖酸(2-KGA)是目前大规模生产的一种有机酸,被广泛应用于合成异抗坏血酸(钠)(EA/EN);EA作为肉类、水果、饮料等食品中可代谢抗氧化剂可以有效地减少食品的氧化,防止其色、香、味褪变,抑制食品中致癌物质亚硝酸盐的生成,其防腐效果大大超过维生素C,而价格不到维生素C的二分之一,有很好的应用前景。另外,2-KGA还可以用来合成有机糖(酸)及其衍生物,如树胶醛醣、核酮糖、二羟基丙酮、醛基糖酸以及氨基糖等;可以作为显影剂、动物饲料添加剂、除草添加剂。以及建筑水泥行业增塑剂。目前,利用经定向驯化的氧化葡萄糖酸杆菌株(Gluconobacteroxydans)NL71,在通氧加压全细胞催化反应条件下可以高效、快速催化单一的C6糖类(包括葡萄糖、甘露糖、半乳糖)、C5糖类(包括木糖、阿拉伯糖)碳骨架上的C1醛基转化成羧酸根生成对应的糖酸(盐),最高糖酸产品浓度、单位体积生产速率和底物转化率分别达到600g/L、3.72g/(L.h)和99%以上(CN201310167758.X;ZhouXin,etal,BiochemicalEngineeringJournal,2015),达到了很高的生产水平。目前,2-KGA的合成方法主要有3种:化学合成法、酶法和发酵法,其中以荧光假单胞杆菌发酵法为实际生产中最主要的合成工艺,过程中时空产率高达6.22g/L/h,平均 ...
【技术保护点】
一种过氧化氢调控全细胞催化葡萄糖定向合成2‑酮基葡萄糖酸的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)在含有100g/L~300g/L葡萄糖糖液或者木质纤维素酶水解液中,接入细胞浓度为0.2g/L~5g/L的氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacter oxydans)细胞作为生物催化剂,控制反应体系的溶氧浓度等于或不低于1mg/L,pH值等于或不低于3.0;(2)在步骤(1)的基础上,流加30%质量浓度的过氧化氢溶液2~20g/L至50ml反应体系中。利用过氧化氢作为供氧剂,促进氧化葡萄糖酸杆菌对葡萄糖酸的代谢,而对细胞催化葡萄糖脱氢生成葡萄糖酸的反应影响较小;(3)采用步骤(1)和(2)使反应体系中的葡萄糖和葡萄糖酸被完全转化,2‑酮基葡萄糖酸的得率达到74%,产品葡萄糖酸(盐)质量体积浓度可超过8%。
【技术特征摘要】
1.一种过氧化氢调控全细胞催化葡萄糖定向合成2-酮基葡萄糖酸的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)在含有100g/L~300g/L葡萄糖糖液或者木质纤维素酶水解液中,接入细胞浓度为0.2g/L~5g/L的氧化葡萄糖酸杆菌(Gluconobacteroxydans)细胞作为生物催化剂,控制反应体系的溶氧浓度等于或不低于1mg/L,pH值等于或不低于3.0;(2)在步骤(1)的基础上,流加30%质量浓度的过氧化氢溶液2~20g/L至50ml反应体系中。利用过氧化氢作为供氧剂,促进氧化葡萄糖酸杆菌对葡萄糖酸的代谢,而对细胞催化葡萄糖脱氢生成葡萄糖酸的反应影响较小;(3)采用步骤(1)和(2)使反应体系中的葡萄糖和...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐勇,周雪莲,朱均均,俞娟,余世袁,勇强,贺兰海,朱安伟,
申请(专利权)人:南京林业大学,大自然生物集团有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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