专利名称：高产l-天冬氨酸酶的大肠埃希氏菌及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及生物转化技术领域，尤其是涉及一株高产L-天冬氨酸酶的大肠埃希氏杆菌及其应用。
背景技术：
L-天冬氨酸是一种在食品行业、化工产品中间体和医药行业中应用广泛的氨基酸。(1)用于合成甜味剂L-天冬氨酸是合成阿斯巴甜的主要原料。阿斯巴甜是一种新型的甜味剂，由L-苯丙氨酸先与甲醇酯化后再和L-天冬氨酸缩合酰胺化产生。传统的糖类热量高，易引起心血管病、肥胖症等危害人类健康的疾病，随着人们对糖类物质危害性影响认识的加深，人们把研究的重点放在了寻找新型甜味剂上，阿斯巴甜成为一种被广为推崇的新型健康型甜味剂。阿斯巴甜口味纯正清爽，甜味强烈，类似蔗糖，但甜度约为蔗糖的200倍，没有人造甜味剂常有的苦味，化学味或金属味，对许多食品、饮料风味有明显的增效作用。阿斯巴甜不仅甜度高，口味好，而且热量低，且有很高的安全性。阿斯巴甜要达到与蔗糖相同的甜度，其热量仅为蔗糖的1/200。联合国粮农组织和世界卫生组织对其评价为安全可靠，联合国食品添加剂联席委员会确定其为A(I)级甜味剂，目前已有130多个国家和地区获准使用，广泛应用于9000多种食品、饮料及医药等产品中。国外生产阿斯巴甜的厂家主要是日本的味之素和美国的纽特公司。国内的阿斯巴甜生产厂家主要有溧阳维多生物工程有限公司、南通市常海食品添加剂有限公司、江苏汉光生物工程有限公司。我国人口众多，据统计，目前每年需消耗蔗糖760万吨，糖精35万吨。如果全部用阿斯巴甜代替，则我国每年需用阿斯巴甜约4万吨，需求量特别大。近几年我国阿斯巴甜需求量与生产量成倍增长，作为其主要的合成原材料——L-天冬氨酸的需求也成倍增长。(2)用于合成L-丙氨酸L-丙氨酸是以L-天冬氨酸为底物经L-天冬氨酸-β -脱羧酶催化合成的。L-丙氨酸是一种添加剂，也是生产维生素Β6和氨基丙醇的重要原料。另外L-丙氨酸在食品中也有广泛应用，如增加化学调味品的调味效果、改善人工甜味剂口感、改善有机酸的酸味、缩短腌制品腌制时间等都取得良好效果。(3)合成聚天冬氨酸以L-天冬氨酸为主要原料可以合成聚天冬氨酸(PASP)，属于生物高分子材料，热
聚合成聚天冬氨酸的反应方程式为
权利要求
1.一株高产L-天冬氨酸酶的大肠埃希氏菌Escherichia, coli)，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏编号为=CGMCC No. M50。
2.权利要求1所述的大肠埃希氏菌在生物转化富马酸生产L-天冬氨酸的方法中的应用。
3.一种利用大肠埃希氏菌产生的L-天冬氨酸酶催化富马酸和氨转化为L-天冬氨酸的方法，其特征在于包括以下步骤(1)活化培养权利要求1所述的大肠埃希氏菌，制备一级种子液；(2)步骤(1)的一级种子液接入发酵罐中，培养制备二级种子液；(3)制备富马酸浓度为18.5-20.0%的底物溶液，同时加入液氨，再向底物溶液中加入步骤O)的二级种子液，生物转化制备L-天冬氨酸。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述步骤(1)、(2)和(3)在温度35-39°C的条件下进行。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述步骤O)中一级种子液的接种量为体积比的8-12%。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述步骤(3)中二级种子液的加入量为体积比的8-10%。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述步骤( 和步骤C3)之间还包括测定二级种子液中L-天冬氨酸酶活性的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述二级种子液中L-天冬氨酸酶的活性为 4000U/ml-4500U/ml。
全文摘要
本发明提供一株高产L-天冬氨酸酶的大肠埃希氏菌(Escherichia.coli)，其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏编号为CGMCC No.5450。其摇瓶发酵生物转化酶(L-天冬氨酸酶)活力可达4200U/ml；2吨罐生产规模发酵生物转化酶活力可达4500U/ml，较出发菌株活性提高30％以上；采用高转化活性的游离细胞，直接高效生物转化富马酸生成L-天冬氨酸，富马酸浓度为18.5-20.0％时，20吨罐生产规模生物转化时间比出发菌株时间缩短三分之一，为6-8小时，转化率达97.5％以上，转化效率高于同类水平。
文档编号C12N1/20GK102559538SQ20111038258
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月25日 优先权日2011年11月25日
发明者刘彩凤, 姚粟, 姜国政, 姜增妍, 李虹, 李金霞, 杨振平, 王志雪, 赵庆军, 赵洪坤, 陈玲玲, 马玉岳, 马秀亮, 高琳, 魏善玺 申请人:烟台恒源生物工程有限公司