腈水解酶催化高浓度β-氨基丙腈水解通过串联反应策略生成β-丙氨酸

摘要

β-丙氨酸及其衍生物被广泛应用于医药、食品、饲料及化工等领域.β-丙氨酸的合成方法有化学法和生物法两种,通过β-氨基丙腈的水解是合成β-丙氨酸重要方法之一.然而腈类物质的化学法水解,通常需要强酸、强碱、高温等苛刻条件,反应过程中也会产生一些副产物以及大量的盐类物质,且对于环境污染较大.腈基水解酶(Ntilase,EC3.5.5.1)能够催化腈类物质直接水解生成相应的羧酸,为通过β-氨基丙腈的水解得到β-丙氨酸提供了一个温和、绿色、环境友好的合成途径.通过对实验室现有腈基水解酶筛选得到能够催化高浓度(210g/L) β-氨基丙腈的腈基水解酶，通过将腈基水解酶与天冬氨酸裂解酶的反应进行串联，消耗掉腈基水解酶催化过程中产生的NH3，解决了腈基水解酶催化过程中NH3释放对环境的污染问题，同时也有效地降低了3-氨基酞胺的生成。