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食品与发酵工业2025年第05期:重组大肠杆菌透性化处理高效合成1,4-丁二胺

来源:期刊VIP网 时间:


作者:丁博;刘伟;毛银;李国辉;邓禹;

单位:江南大学粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心;江南大学生物工程学院;淮北矿业绿色化工新材料研究院有限公司;

摘要:1,4-丁二胺主要用于耐高温尼龙PA46的制备,然而其化学合成主要利用剧毒的氢氰酸和丙烯腈为原料,技术壁垒较高。针对丁二胺发酵法合成产量和产率较低的问题,该研究基于精氨酸到丁二胺的生物催化路线,通过透性化细胞处理提升物质的传输效率,并结合工程菌株培养和催化过程强化来提升丁二胺的合成能力。结果表明,乙醇透性化处理可显著解除传质限制,相比对照丁二胺产量提升50%以上达到14.92 g/L,在此基础上,确定了菌体的最优培养条件和最优催化工艺,在该条件下进行催化,丁二胺产量达到已有报道的最高水平88.67 g/L,摩尔转化率为0.81 mol/mol,生产效率为2.46 g/(L·h),为后续丁二胺的生物法开发利用奠定基础。

关键词:丁二胺;;全细胞催化;;优化;;生物合成;;透性化细胞

基金资助:国家重点研发计划项目(2021YFC2100700);; 国家自然科学基金项目(22008088,21877053);; 中国博士后科学基金资助项目(2020M681485,2021T140277);; 江苏省博士后科研资助计划项目(2020Z012)