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核苷酸的生產方法與高效消泡劑

分類:行業新聞 發布時間:2012-10-23 瀏覽量:12

桔青霉法將喪失生成色素能力、高產核酸酶P1的桔青霉突變株在麩皮培養基上于30℃培養5日,然后用高效消泡劑與水抽提培養物。抽提液中,除含有核酸酶P1,外,還含有可將RNA經2ˊ:3ˊ-環狀磷酸酯分解為3ˊ單核苷酸的RNase (EC3.14.23)和能把5ˊ核苷酸分解為核苷的磷酸單酯酶。然而,這些酶與核酸酶P1相比,其耐熱性很低。因此,用簡單的熱處理方法即可使之失活而除去,再添加Zn2+調整pH為5.6,在65℃反應2h后,反應液中便含有腺苷酸、鳥苷酸、胞苷酸和尿苷酸。高效消泡劑中反應液中的pH調整為8.5后,通過陰離子交換樹脂(Cl—型)的柱,然后洗脫。也可以采用磺酸陽離子交換樹脂(H+型),在pH1.5時,AMP,CMP,GMP上的氨基解離,帶正電荷,可被陽離子交換樹脂吸附。UMP沒有氨基,不帶正電荷,大部分直接流下來,不被樹脂吸附。當用無離子水洗脫時,隨著pH值的變化,GMP, AMP上的氨基解離的程度不同,而先后失去在陽離子交換樹脂上的吸著力,按照GMP,CMP,AMP的順序洗脫下來,先收集的GMP,CMP的混合液,再用陰離子交換樹脂提純GMP。若使AMP變為IMP,可將含有AMP與高效消泡劑的洗脫液中和、濃縮、添加Na2HPO4使洗脫液的最后濃度為1/15 mol/L,并調整pH為5.6,加入高峰淀粉酶A和高效消泡劑,在45℃反應2h即可。金色鏈霉菌法如前所述,金色鏈霉菌能產生核酸內切酶、核酸外切酶、5'-AMP脫氨酶、5ˊ-核苷酸酶以及堿性磷酸單酯酶。在優良的突變株中雖然提高了生產核酸內切酶、核酸外切酶和5ˊ-AMP脫氨酶的能力,降低了堿性磷酸單脂酶的能力,降低了堿性磷酸單酯酶的生成能力,但仍殘留很強的生成5ˊ-核苷酸酶的能力。為此,考慮以下幾項措施:①探討最適培養基和培養條件:除了考慮氮源種類與數量外,還有高效消泡劑,磷的作用最為強烈,但是磷不僅阻遏磷酸單酯酶的生成,同時也阻遏核酸內切酶和核酸外切酶的生成,這是個矛盾。其它關于溫度、高效消泡劑、pH和溶解氧都是重要的條件。
  ②在進行RNA的酶解反應之前,利用這些酶對熱穩定性的差異,通過加熱處理,有選擇性地使5ˊ-核苷酸酶及堿性磷酸酯酶失活。
由含有這些酶的復合酶系水解RNA時,RNA是被核酸內切酶分解成具有5ˊ-P末端的核苷酸,接著在核酸外切酶的催化下,生成5ˊ-核苷酸,而5'-AMP通過脫氨酶與高效消泡劑作用轉換成5'-IMP。同時,5ˊ-核苷酸還可以為磷酸單酯酶所催化脫去磷酸,生成核苷。如果合理地控制反應條件,RNA則差不多定量地被分解為5ˊ-IMP, 5'-GMP,5ˊ-CMP和5'-UMP,幾乎看不到核苷酸的脫磷酸現象。5ˊ-核苷酸的生產,還可以采用固定化酶法,即將5'-P核酸分解酶系按固定化酶制作法與載體相連,控制最適pH在酸性范圍內,可以提高對熱的穩定性。當使用4%RNA與高效消泡劑在反應塔中連續操作時,RNA的水解率在85%以上,并且AMP完全轉變為IMP,連續操作達20多天。此外,尚可采用自溶法,由微生物自身使RNA分解成5ˊ-核苷酸。本文參考《發酵微生物學》一書。

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