固定化桔青霉发酵生产核酸酶P1的研究文献综述
2020-04-13 13:42:01
一、立题背景: 核酸酶P1是一含Zn金属酶,主要催化特性为裂解RNA和DNA中的3#8217;, 5#8217;-磷酸二酯键,生成5#8217;-核苷酸以及在低温环境下分解单核苷酸和寡核苷酸中的3#8217;-磷酸单酯键,是核苷酸工业生产中必不可少的原料[1]。
从世界整体情况来看,核苷酸总体上供不应求,在全球范围内属于紧缺产品,国内外核苷酸类产品需求量很大,市场前景良好。
所以,核酸酶P1作为水解核酸的磷酸二酯酶的生产前景和价值显而易见。
工业化生产核酸酶P1常用菌株是桔青霉,是工业生产上的重要菌种。
核酸酶P1 的生产通常采用固体或液体发酵。
固体发酵简便、成本低,但占地面积大、生产效率低,而且产生的分生孢子易污染环境。
深层发酵避免了上述缺点,但成本较高。
近年来,固定化技术快速发展,由于固定化细胞具有菌体密度高、反应速率快、稳定性好、使用寿命长、可重复利用、便于产物分离等优点,因此,能够有效提高细胞的利用率、生物反应速率及实现连续化生产[2].在核酸酶P1发酵中采用气升式发酵罐,能够克服机械搅拌对桔青霉菌丝体造成的伤害,还能加大发酵过程中的溶氧量,提高菌体的抗性,有利于酶的生成。
本课题采用纤维材料作为固定材料,对桔青霉进行气升式纤维床反应器的设计,以提高核酸酶P1的产量和生产速率,缩短发酵周期,为探索核酸酶发酵新工艺提供参考。
二、核酸酶P1生产的研究现状: 目前国内外核酸酶P1主要采用麦芽根提取与桔青霉发酵两种方式生产,从麦芽根提取的核酸酶杂酶含量多,不利于工业生产;从桔青霉发酵生产的核酸酶P1对RNA水解具有酶解效率高,发酵条件简单等优点,是目前核酸酶P1主要生产方式。