罗 希， 曹 海 龙， 张 卉 妍， 李 悝 悝， 张 春 枝

( 1.大连工业大学 生物工程学院, 辽宁 大连 116034；2.中国科学院大连化学物理研究所， 辽宁 大连 116023 )

以菊粉为底物全细胞催化生产甘露醇

罗 希1， 曹 海 龙2， 张 卉 妍2， 李 悝 悝2， 张 春 枝1

( 1.大连工业大学 生物工程学院, 辽宁 大连 116034；2.中国科学院大连化学物理研究所， 辽宁 大连 116023 )

将Leuconostocmesenteroides来源的甘露醇脱氢酶(mdh)及Mycobacteriumvaccae来源的甲酸脱氢酶(fdh)的共表达载体pRSFDuet-mdh-fdh，与葡萄糖辅助蛋白(glf)的表达载体pZY507glf共转入大肠杆菌BL21(DE3)中，成功构建了一个可将果糖转化为甘露醇的全细胞催化剂E.coliBL21(DE3)/pRSFDuet-mdh-fdhpZY507glf。该全细胞催化剂在pH 6.5、温度30 ℃时，具有最高的转化效率，甘露醇的产率可达到0.91 g/g。通过与高活力的菊粉酶协同作用，甘露醇的产率可达到0.93 g/g。

甘露醇；生物转化法；菊粉；全细胞催化

0 引 言

甘露醇是一种六元糖醇，在医药、食品、化工和轻工等领域具有十分广泛的应用[1-3]。目前，甘露醇的生产方法有海带提取法和化学催化法。其中，海带提取法生产甘露醇的能耗较高，对环境污染较大，正逐渐被淘汰；化学催化法是目前工业上普遍采用的甘露醇生产方法，但由于其生产过程副产大量山梨醇，导致甘露醇的分离成本高昂。因此，开发一种高效、绿色及低成本的甘露醇生产方法具有非常重要的意义。

近年来，利用微生物转化法进行甘露醇生成的研究备受重视[4]。全细胞催化是介于发酵法和提取酶催化法之间的一种生物催化技术[5]。Kaup等[6-7]带领的团队是最早开展全细胞催化合成甘露醇研究的团队之一。他们运用基因工程的方法，将异源的NADH依赖型的甘露醇脱氢酶和NAD+依赖型甲酸脱氢酶基因转入大肠杆菌体内，建立了一个可利用果糖和甲酸作为底物生产甘露醇的全细胞催化剂。……