生产原儿茶酸的方法技术

本发明专利技术属于生物香料中间体发酵领域，具体涉及生产原儿茶酸的方法，该方法包括：在发酵生产3

【技术实现步骤摘要】
生产原儿茶酸的方法


[0001]本专利技术属于生物香料中间体发酵领域，具体涉及一种生产原儿茶酸的方法。

技术介绍

[0002]芳香族化合物应用广泛，原儿茶酸作为芳香族化合物的重要起始前体，是化工与药物合成的重要原料。针对目前化学合成法的环境污染问题以及植物提取法受限植物的品质和产量，通过构建微生物细胞工厂，实现生物发酵原儿茶酸和芳香族化合物是一种创新、绿色、可持续发展的工业路线。
[0003]生物发酵是近年来快速发展的工艺，特别是通过发酵方法，有效解决了三废和产量问题。目前生物发酵法制备原儿茶酸采用两步法，即第一步利用工程菌发酵生成3
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脱氢莽草酸，第二步通过3
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脱氢莽草酸脱水酶催化形成原儿茶酸。Jack E.Richman等(Reaction of 3
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Dehydroshikimic Acid withMolecular Oxygen and Hydrogen Peroxide:Products,Mechanism,andAssociated Antioxidant Activity)研究表明在有氧发酵下发酵液中无机磷酸盐会催化3
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脱氢莽草酸转化成没食子酸，不可避免地产生没食子酸。原儿茶酸与没食子酸的结构非常相似，没食子酸与原儿茶酸极难分离，导致原儿茶酸纯度很难达到市场需求。因此如何建立一种原儿茶酸生物法制备过程中控制没食子酸形成的方法成为获得高纯度原儿茶酸的关键。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了在原儿茶酸生产过程中尽可能降低没食子酸的产量，提供一种生产原儿茶酸的方法，该方法适合于生物法工业化生产原儿茶酸过程，能够大大降低没食子酸产量甚至避免没食子酸的形成，进而提高原儿茶酸的产量和纯度。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供一种生产原儿茶酸的方法，该方法包括：在发酵生产3
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脱氢莽草酸的过程中，向发酵液中添加3
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脱氢莽草酸脱水酶，得到原儿茶酸。
[0006]优选地，所述3
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脱氢莽草酸脱水酶的添加方式为至少一次添加或流加。
[0007]优选地，所述3
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脱氢莽草酸脱水酶的添加时机为开始产生3
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脱氢莽草酸的时段。
[0008]本专利技术在生物法制备原儿茶酸的过程中，通过添加3
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脱氢莽草酸脱水酶，及时将生物合成的3
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脱氢莽草酸经过酶催化为原儿茶酸，避免3
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脱氢莽草酸在有氧的状态下被磷酸盐催化形成没食子酸，大大降低没食子酸的形成，甚至能基本不产生没食子酸，进而能够简化后续提纯环节，有利于提高原儿茶酸产品纯度。
[0009]此外，采用本专利技术的方法发酵结束后能够获得含高浓度的原儿茶酸的发酵液，发酵液中的原儿茶酸的浓度能达80g/L以上，远远高于直接使用原儿茶酸生产菌直接生产原儿茶酸时的浓度(CN 109943512 A中发酵结束后原儿茶酸的含量的浓度为33.3g/L)。
附图说明
[0010]图1是本专利技术实施例1中流加法生产原儿茶酸的上清液的HPLC检测图；
[0011]图2是本专利技术实施例2中发酵中前期一次性投加法生产原儿茶酸的上清液的HPLC检测图；
[0012]图3是本专利技术实施例2中发酵中期一次性投加法生产原儿茶酸的上清液的HPLC检测图；
[0013]图4是本专利技术实施例2中发酵中后期一次性投加法生产原儿茶酸的上清液的HPLC检测图；
[0014]图5是本专利技术对比例1中两步法生产原儿茶酸的上清液的HPLC检测图。
具体实施方式
[0015]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0016]本专利技术提供了一种生产原儿茶酸的方法，该方法包括：在发酵生产3
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脱氢莽草酸的过程中，向发酵液中添加3
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脱氢莽草酸脱水酶，得到原儿茶酸。
[0017]在本专利技术中，3
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脱氢莽草酸脱水酶能够将3
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脱氢莽草酸转化为原儿茶酸， 3
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脱氢莽草酸脱水酶的酶活力的定义为：每小时3
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脱氢莽草酸脱水酶转化1g 3
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脱氢莽草酸的酶量。
[0018]测定3
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脱氢莽草酸脱水酶的酶活力的条件可以包括：pH为6
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8，温度为 30
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40℃。应当理解的是，不同3
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脱氢莽草酸脱水酶其最适的反应温度和pH 不同，本领域技术人员可以根据酶的种类，对酶活力测定的条件进行调整。
[0019]该酶可以通过发酵得到(可参见CN 110184288 A)，也可以通过商购获得。
[0020]优选地，所述3
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脱氢莽草酸脱水酶的添加方式为至少一次添加或流加。
[0021]应当理解的是，所述至少一次添加可以是一次性投加，也可以是分两次或以上投加。
[0022]优选地，以发酵液的总体积为基准，所述3
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脱氢莽草酸脱水酶的总添加量为10
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500U/L发酵液(比如可以为10、50、100、150、200、250、300、350、400、450、500U/L发酵液以及任意两个值之间组成的任意范围)。
[0023]所述3
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脱氢莽草酸脱水酶可以以酶液的形式添加(比如发酵法制得的 3
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脱氢莽草酸脱水酶)，或者是以酶制剂溶液的形式添加(比如将酶制剂用水溶解稀释后添加)。
[0024]在流加时，本领域技术人员可以根据实际情况调整酶液或酶制剂溶液的浓度，或者流加速度。
[0025]比如，以发酵周期为52h，酶液中酶的含量为40U/mL为例，一般在18h 左右开始生产3
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脱氢莽草酸，在18
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24h，酶液的流加速度为0.25
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0.5L/h， 24
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30h时为0.45
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0.75L/h，30
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36h时为0.5
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0.95L/h，36
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42h时为0.75
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1.25L/h， 42
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48h时为0.95
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1.5L/h，48
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52h时为0.95
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1.25L/h。一般来说，随发酵的进行，以酶活力为基准，酶的流加速度是逐渐增加的。
[0026]所述3
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脱氢莽草酸脱水酶可以在发酵的任意时段添加，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生产原儿茶酸的方法，其特征在于，该方法包括：在发酵生产3
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脱氢莽草酸的过程中，向发酵液中添加3
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脱氢莽草酸脱水酶，得到原儿茶酸。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述3
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脱氢莽草酸脱水酶的添加方式为至少一次添加或流加。3.根据权利要求2所述的方法，其中，以发酵液的总体积为基准，所述3
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脱氢莽草酸脱水酶的总添加量为10
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500U/L发酵液。4.根据权利要求1
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3中任意一项所述的方法，其中，所述3
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脱氢莽草酸脱水酶的添加时机为开始产生3
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脱氢莽草酸的时段。5.根据权利要求1
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4中任意一项所述的方法，其中，所述发酵的条件包括：pH为6
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8，温度为30
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40℃。6.根据权利要求1
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5中任意一项所述的方法，其中，发酵培养基包含葡萄糖和无机盐。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述无机盐选自K2HPO4、MgSO4、(NH4)2SO4、FeSO4、柠檬酸、MnSO4、Na2SO4、ZnSO4、CoCl2和CuSO4中的至少一种。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述发酵培养基包含葡萄糖、K2HPO4、MgSO4·
7H2...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛山坡，陈明兆，程存照，贾卫民，王之建，
申请(专利权)人：黄山科宏生物香料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：