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酯酶pnbA-BS突變體及其在制備l-薄荷醇中的應(yīng)用
時間:2022-11-09 點擊量:

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01 背景知識


       薄荷醇,也叫薄荷腦,是一種萜類有機化合物,主要是由薄荷的葉和莖中提取的白色晶體,是薄荷精油的主要成分。因其分子存在3 個手性中心,所以它有4對8種對映異構(gòu)體,分別為dl?薄荷醇、dl?異薄荷醇、dl?新薄荷醇和dl?新異薄荷醇。8種異構(gòu)體中,只有l(wèi)?薄荷醇具有特征的薄荷香氣和強烈的清涼作用,氣味新鮮輕快,具有興奮鎮(zhèn)痛、殺菌止癢、促滲透、助消化等功效,在食品、日用化工、飲料、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。

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02專利內(nèi)容


       本發(fā)明公開了一種酯酶pnbA?BS突變體及其在制備l?薄荷醇中的應(yīng)用。為了提高酯酶的l?對映體選擇性及其催化制備l?薄荷醇的效率,對源自Bacillussubtilis 168的酯酶pnbA?BS進行分子改造,獲得了在選擇性拆分dl?乙酸薄荷酯中具有嚴(yán)格l?對映體選擇性的突變體。該酯酶pnbA?BS突變體在大腸桿菌中表達,獲得基因工程菌。以該基因工程菌為催化劑,反應(yīng)體系不添加有機溶劑,同時采取底物流加方式減輕底物抑制,建立了一種高效、綠色、簡便的l?薄荷醇制備方法。該方法底物加載量可達1700mM,產(chǎn)物濃度可達600mM,產(chǎn)物e .e .值>99%,時空產(chǎn)率可達160 .52g/(L·d)。


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采用該方法制備的l?薄荷醇固體粉末


03 發(fā)明意義
       與化學(xué)法拆分相比,生物酶法拆分具有條件溫和、綠色環(huán)保等優(yōu)點,為產(chǎn)業(yè)界所青睞。然而,由于缺乏同時滿足高活力和高對映體選擇性的專用酶,目前生物酶法還達不到實際應(yīng)用的要求。本發(fā)明中提供一種具有嚴(yán)格l?薄荷醇對映體選擇性的酯酶pnbA?BS突變體,該突變體在選擇性拆分dl?乙酸薄荷酯中具有嚴(yán)格的l?對映體選擇性。同時反應(yīng)體系不添加有機溶劑,減少了化學(xué)品的使用,簡化了產(chǎn)物分離工藝,提供了一種綠色、高效、簡便的新型l?薄荷醇制備方法。



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