第10卷第6期 2010年12月
过程工程学报
The Chinese Jourmal of Process Engineering
有序介孔TiO固载-谷氨酰转肽酶催化合成
S-bzl-y-Glutamyl-L-Cysteine
姚忠，王浩琦，熊强，胡国梅，徐虹，韦萍
肖易凡，：
(南京工业大学食品与轻工学院，江苏南京210009)
Vol.10 No.6 Dec. 2010
摘要：以有序介孔TiO(OM-TiO)为载体对B.subtilisNX-2GGT进行吸附固载。圆二色光谱分析和活性位点滴定结果表明，固定化前后酵的二级结构和活性位点数变化很小，固定化后GGT对供体的亲和力及转肽反应催化常数均有
高，固定化酶稳定性良好，经10批次转化后，固定化催化活性仍保持74%.以固定化GGT为催化剂，在L-谷氨酰胺(L-Gln)5mmol/L、S-苯基-半胱氮酸(S-bzl-cys)15mmol/L、酶浓度0.062U/mL和pH9.0条件下，40C水浴反应5h，产物浓度为1.2mmol/L
关键调：y-谷氨酰胺转肽酶：有序介孔TiO2：固定化；-L-谷氨酰-L-半胱氨酸；酶法合成
中图分类号：Q814.9 1前言
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2010)06-1175-06
希文等[*]以EupergitC2so为载体进行了枯草芽孢杆菌B
-L-谷氨酰-L-半胱氨酸(y-L-Glutamyl-L-Cysteine, GGC)是由L-谷氨酸、L-半胱氨酸经肽键缩合而成的种含巯基的二肽化合物，是胞内谷胱甘肽(Glutathione, GSH)的合成前体，具有与GSH相似的生理功能[I-3)]，在医药、食品和饲料添加剂及化妆品等行业具有重要的应用前景
目前GGC的制备方法主要有化学合成法、微生物发酵法和酶法.化学合成法产率低且易形成消旋体(5)，发酵法的生产周期较长，且产物得率低[6.]；酶法直接合成GGC需消耗大量昂贵试剂，且产率低.Bridge等14)报道了一种工业化生产GGC及其衍生物的酶法合成技术，即以L-谷氨酰胺为供体，S-苄基-L-半胱氨酸为受体，在GGT的催化下一步法合成S-芋基-L-谷氨酰-L 半既氨酸(S-bzl-GGC)，反应式见式(1).该反应具有位点特异性强、催化效率高、不消耗ATP等优点.S-bzl-GGC 再经化学还原即可得到GGC
HN、
oOH
0 NH
H2N HN
OOH
HOOO
gooH
GGT
(1)
上述反应所用催化剂为细菌来源的游离GGT，存在着酶稳定性差和难重复使用的问题，限制了其进一步推广应用目前有关GGT的固定化研究报道较少，宋
subtilisNX-2GGT的共价固定化，酶活回收率仅为 19.97%.
近年来，纳米和介孔TiO2材料在光催化领域的应用备受关注，同时由于此类材料具有巨大的比表面积、表面富含羟基、化学稳定性好(可耐受pH0~14)、结构稳定、机械强度高等优点，也为酶的固定化提供了良好的操作背景(9-12),Foresti等[13)以纳米TiO:(DegussaP-25, 比表面积40m/g)为载体进行了南极假丝酵母脂肪酶(CandidaAntarcticalipase)的固定化，并对固定化酶进行了系统表征；Jiang等[14]以纳米TiO2为载体，通过包埋固定了酵母醇脱氧酶(YADH)，大幅提高了酶的稳定性但目前以介孔TiO,为载体进行酶固定化尚未见报道
本工作以酶法制备S-bzl-GGC为目标体系，采用有序介孔TiO2(OM-TiO2)为载体固载枯草芽孢杆菌B. subtilisNX-2GGT，提高了酶活回收率，并在固定化醇催化特性研究的基础上，通过反应条件优化有效提高了供体转化率，为进一步推进化学-酶法制备GGC的产业化应用提供了依据.
2实验 2.1材料与试剂
S-bzl-cys由本实验室自制，高效液相色谱测定纯度 >99%：介孔TiO由南京工业大学化学化工学院陆小华教授课题组提供；S-bzl-GGC标准品自制(纯度>98%); 谷氨酰胺(Gln)色谱纯，美国Sigma公司；甲醇(Merker 公司)；其余试剂均为国产分析纯。
收搞日期：2010-0901，修图日期：2010-12-08
基金项目：国家"十一五"科技支撑计划基金资助项目(编号：2008BAI63B07)：江苏省科技支撑计划(社会发展)基金资助项目(编号：SBE201078182) 作者简介：肖易凡(1987)，女，福建省首田市人，硕士研究生，生物化工专业；第息，通讯联系人，Tel：025-83172098，E-mail:yaozhong@njut.eda.cn 万方数据