磷脂酶D在枯草芽胞杆菌中表达及酶法催化合成磷脂酰丝氨酸的研究
2020-10-21毛淑红马晓雨张朝晖王晓蕊路福平刘逸寒
毛淑红,马晓雨,张朝晖,王晓蕊,王 珊,路福平,刘逸寒
(工业发酵微生物教育部重点实验室,天津市工业微生物重点实验室,天津科技大学生物工程学院,天津 300457)
磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine,PS),又称为丝氨酸磷脂、二酰甘油酰磷酸丝氨酸[1],是大脑细胞膜的重要组成成分之一[2],其在激活脑细胞的过程中起着非常重要的作用[3].PS能够显著缓解压力、加速恢复用脑疲劳、平衡情绪[4];还可以与 DHA 相互促进吸收,有助于保护中枢神经系统[5],从而促进胎儿智力的发育.此外,PS是一种有效的运动营养补充品,可以对抗运动引起的压力,并通过减缓运动引起的皮质醇水平升高来防止生理恶化[6].因此,PS被誉为继胆碱及“脑黄金”DHA 后,又一大新兴的“智能营养素”[7],是一种相对安全、潜在有效的治疗剂[8],可应用于功能食品和制药行业中.
但是,PS在动植物中含量较少,制备困难.传统生产方法是从动物器官中提取(如牛脑等[9]),但由于传染性疾病(如牛海绵状脑病)的存在使之暗含一定的安全隐患[10].目前,主要采用以大豆为原料进行提取,但原料利用率及产率较低[11].因此,利用磷脂酶D(phospholipase D,PLD)催化磷脂酰胆碱(PC)与L-丝氨酸转酯反应,实现酶法合成PS,成为其制备的一个新思路.磷脂酶是在生物体中存在的能水解甘油磷脂的一类酶,其中 PLD可以特异地作用于磷脂分子中的磷酸二酯键,被广泛用于甘油磷脂的改造[12].大多数 PLD的来源菌株为链霉菌属[13],主要由土壤中筛选获得[14].除此之外,棒状杆菌(Corynbacterium)[15]、大肠杆菌(Escherichia coli)[16]、副流感嗜……
