專利名稱：酶法制備l-鳥(niǎo)氨酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種L-鳥(niǎo)氨酸的制備方法，尤其是一種采用酶法制備L-鳥(niǎo)氨酸的方 法。
背景技術(shù)：
L-鳥(niǎo)氨酸存在于生物體多種組織和細(xì)胞中，具有生物活性，在生物體代謝中起到 重要作用。是尿素生成的中間產(chǎn)物，精氨酸、瓜氨酸等多種氨基酸代謝的前提物質(zhì)，主要參 與產(chǎn)尿素的鳥(niǎo)氨酸循環(huán)中，對(duì)體內(nèi)集聚的氨具有解毒作用，因而L-鳥(niǎo)氨酸對(duì)人體肝臟細(xì)胞 具有重大意義。在近代醫(yī)藥行業(yè)，L-鳥(niǎo)氨酸除用于制備保肝、護(hù)肝、治療肝病、抗疲勞、抗虛 弱等各種復(fù)方氨基酸輸液外，還常和精氨酸一起用于配制恢復(fù)疲勞的發(fā)泡飲料。近幾年研 究發(fā)現(xiàn)L-鳥(niǎo)氨酸還可刺激腦垂體分泌生長(zhǎng)激素，促進(jìn)蛋白質(zhì)合成及糖與脂肪的分解代謝， 在結(jié)合運(yùn)動(dòng)情況下攝食L-鳥(niǎo)氨酸可減少體內(nèi)脂肪堆積，增強(qiáng)肌肉和體力，起到減肥保健的 作用；此外，L-鳥(niǎo)氨酸能增加聚乙烯胺的合成，促進(jìn)細(xì)胞增殖，在提高免疫功能和抗癌功能 上有一定作用；L-鳥(niǎo)氨酸添加在運(yùn)動(dòng)員保健品支鏈氨基酸中，具有脫苦作用。在歐洲，L-鳥(niǎo) 氨酸液作為膳食藥物來(lái)銷售；日本將L-鳥(niǎo)氨酸與L-肉堿、谷氨酸等作為食品調(diào)料來(lái)看待。 L-鳥(niǎo)氨酸因其多功能的保健作用而引起世人的特別關(guān)注。鳥(niǎo)氨酸是1877年杰費(fèi)在喂養(yǎng)過(guò)安息香酸的鳥(niǎo)尿之水解液中發(fā)現(xiàn)的，故命名為鳥(niǎo) 氨酸。隨著氨基酸工業(yè)的興起和飛速發(fā)展，科學(xué)家們對(duì)鳥(niǎo)氨酸產(chǎn)生了濃厚的興趣，尤其是日 本的科學(xué)家，他們對(duì)鳥(niǎo)氨酸的研究始于20世紀(jì)40年代，在50年代末至60年代初有大量 關(guān)于鳥(niǎo)氨酸生產(chǎn)菌種、高產(chǎn)菌種的選育、發(fā)酵法生產(chǎn)鳥(niǎo)氨酸、鳥(niǎo)氨酸的定量分析法、發(fā)酵法 生產(chǎn)鳥(niǎo)氨酸發(fā)酵條件的優(yōu)化等文章發(fā)表，并且以專利文獻(xiàn)的形式發(fā)表。鳥(niǎo)氨酸的生產(chǎn)主要 有合成法和發(fā)酵法。合成法是早期研究鳥(niǎo)氨酸時(shí)的制備方法，其過(guò)程復(fù)雜，成本較高，產(chǎn)物 D-鳥(niǎo)氨酸及L-鳥(niǎo)氨酸都有，不好分離，故已被淘汰。發(fā)酵法生產(chǎn)的鳥(niǎo)氨酸，全是L型，產(chǎn)品 以鳥(niǎo)氨酸的鹽酸鹽形式存在，此法簡(jiǎn)便易行，只要選擇合適的菌種，可以達(dá)到較高的產(chǎn)量， 適用于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種酶法制備L-鳥(niǎo)氨酸的方法，本發(fā)明為了解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種酶法制備L-鳥(niǎo)氨酸的方法，主要包括下述步驟①、加料將L 一精氨酸鹽酸鹽和硫酸錳加入到帶夾套的反應(yīng)釜中，再加入去離子 水，并攪拌均勻，再用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)釜中溶液的PH值至堿性，然后加入L 一精氨酸 酶；②、反應(yīng)控制反應(yīng)釜的蒸汽和循環(huán)水量，使反應(yīng)釜內(nèi)溫度保持在30°C 40°C，保 持溫度15 25小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后得到反應(yīng)液；③、pH調(diào)節(jié)用鹽酸調(diào)節(jié)所述反應(yīng)液的PH至中性，得到中性液；
④、濃縮對(duì)所述中性液進(jìn)行減壓蒸餾，得到濃縮液；⑤、沉淀往所述濃縮液中加入無(wú)水乙醇，產(chǎn)生白色沉淀，形成混合液，控制深冷和 循環(huán)水量，使反應(yīng)釜內(nèi)的溫度保持在4°c 7°C，所述混合液在上述溫度條件下在反應(yīng)釜內(nèi) 靜置5 15小時(shí)；⑥、過(guò)濾將步驟⑤靜置過(guò)后的混合液進(jìn)行過(guò)濾，得到L-鳥(niǎo)氨酸結(jié)晶。將步驟⑥制得的L-鳥(niǎo)氨酸結(jié)晶烘干，制得白色顆粒狀固體L-鳥(niǎo)氨酸。所述L 一精氨酸酶的提取方法如下①、緩沖液的配制IL溶液中含有0. 05mol的氯化錳和0. Imol的三羥甲基氨基甲 烷鹽酸鹽(Tris-HCl)，用鹽酸調(diào)節(jié)pH至中性；②、制備過(guò)程將牛肝和冰冷的緩沖液放入粉碎機(jī)中攪成勻漿并放入冰箱靜置，再 離心并取上清液；將上清液置于55°C 65°C水浴鍋中保溫一定時(shí)間，邊保溫邊攪拌，然后 置于冷藏室4 6°C冷卻，再離心，取上清液，并加兩倍體積的2°C 6°C的丙酮混勻，再離心 并取沉淀；在沉淀中加適量緩沖液溶解，慢慢攪拌至沉淀全溶，再離心并取上清液，然后用 離子交換柱層析進(jìn)行純化，制得L 一精氨酸酶。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的L 一精氨酸為合成底 物，以牛肝為酶源，從牛肝中提取L 一精氨酸酶，采用酶法制備L-鳥(niǎo)氨酸，具有工藝簡(jiǎn)單、周 期短、耗能低、專一性強(qiáng)、收率高和無(wú)污染等特點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 一種酶法制備L-鳥(niǎo)氨酸的方法，主要包括下述步驟①、加料將4. 5kgL 一精氨酸鹽酸鹽和2. 7kg硫酸錳加入到容量為100L的帶夾套 的反應(yīng)釜中，再加入30kg去離子水，并攪拌均勻，此時(shí)測(cè)得pH值為6，加入30%的氫氧化鈉 溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)釜中溶液的PH值至9. 5，然后加入L 一精氨酸酶2. 64kg (580萬(wàn)單位)；②、反應(yīng)控制反應(yīng)釜的蒸汽和循環(huán)水量，使反應(yīng)釜內(nèi)溫度保持在36°C，保持溫度 20小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后得到反應(yīng)液；③、pH調(diào)節(jié)用37%的鹽酸調(diào)節(jié)所述反應(yīng)液的pH至7，得到中性液；④、濃縮對(duì)所述中性液進(jìn)行減壓蒸餾，餾除水約22kg，得到濃縮液；⑤、沉淀往所述濃縮液中加入16kg無(wú)水乙醇，產(chǎn)生大量白色沉淀，形成混合液， 控制深冷和循環(huán)水量，使反應(yīng)釜內(nèi)的溫度保持在4°C 7°C，所述混合液在上述溫度條件下 在反應(yīng)釜內(nèi)靜置10小時(shí)；⑥、過(guò)濾將步驟⑤靜置過(guò)后的混合液進(jìn)行抽濾，得到L-鳥(niǎo)氨酸結(jié)晶2. 98kg。將步驟⑥制得的L-鳥(niǎo)氨酸結(jié)晶烘干，制得白色顆粒狀固體L-鳥(niǎo)氨酸。所述L 一精氨酸酶的提取方法如下①、緩沖液的配制IL溶液中含有0. 05mol的氯化錳和0. Imol的三羥甲基氨基甲 烷鹽酸鹽(Tris-HCl)，用鹽酸調(diào)節(jié)pH至7左右；②、制備過(guò)程將IOOg牛肝和150ml冰冷的緩沖液放入粉碎機(jī)中攪成勻漿并放入冰箱靜置6小時(shí)，再以4000r/min離心IOmin并取上清液；將上清液置于60°C水浴鍋中保 溫5min，邊保溫邊攪拌，然后置于冷藏室4 6°C冷卻，再離心，取上清液，并加兩倍體積的 4°C的丙酮混勻，再以4000r/min離心15min并取沉淀；在沉淀中加少量緩沖液溶解，慢慢攪 拌至沉淀全溶，再以4000r/min離心IOmin并取上清液，然后用離子交換柱層析進(jìn)行純化， 制得L 一精氨酸酶。實(shí)施例2 本實(shí)施例為某廠根據(jù)本發(fā)明所做的試驗(yàn)性生產(chǎn)，具體方法同實(shí)施例1， 具體數(shù)據(jù)見(jiàn)下表1 表 權(quán)利要求
1.一種酶法制備L-鳥(niǎo)氨酸的方法，其特征在于，主要包括下述步驟①、加料將L一精氨酸鹽酸鹽和硫酸錳加入到帶夾套的反應(yīng)釜中，再加入去離子水， 并攪拌均勻，再用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)釜中溶液的PH值至堿性，然后加入L 一精氨酸 酶；②、反應(yīng)控制反應(yīng)釜的蒸汽和循環(huán)水量，使反應(yīng)釜內(nèi)溫度保持在30°C 40°C，保持溫 度15 25小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后得到反應(yīng)液；③、PH調(diào)節(jié)用鹽酸調(diào)節(jié)所述反應(yīng)液的pH至中性，得到中性液；④、濃縮對(duì)所述中性液進(jìn)行減壓蒸餾，得到濃縮液；⑤、沉淀往所述濃縮液中加入無(wú)水乙醇，產(chǎn)生白色沉淀，形成混合液，控制深冷和循環(huán) 水量，使反應(yīng)釜內(nèi)的溫度保持在4°C 7°C，所述混合液在上述溫度條件下在反應(yīng)釜內(nèi)靜置 5 15小時(shí)；⑥、過(guò)濾將步驟⑤靜置過(guò)后的混合液進(jìn)行過(guò)濾，得到L-鳥(niǎo)氨酸結(jié)晶。
2.如權(quán)利要求1所述的酶法制備L-鳥(niǎo)氨酸的方法，其特征在于，將步驟⑥制得的L-鳥(niǎo) 氨酸結(jié)晶烘干，制得白色顆粒狀固體L-鳥(niǎo)氨酸。
3.如權(quán)利要求1所述的酶法制備L-鳥(niǎo)氨酸的方法，其特征在于，所述L一精氨酸酶的 提取方法如下①、緩沖液的配制1L溶液中含有0.05mol的氯化錳和0. Imol的三羥甲基氨基甲烷鹽 酸鹽，用鹽酸調(diào)節(jié)PH至中性；②、制備過(guò)程將牛肝和冰冷的緩沖液放入粉碎機(jī)中攪成勻漿并放入冰箱靜置，再離心 并取上清液；將上清液置于 65°C水浴鍋中保溫一定時(shí)間，邊保溫邊攪拌，然后置于 冷藏室4 6°C冷卻，再離心，取上清液，并加兩倍體積的2°C 6°C的丙酮混勻，再離心并取 沉淀；在沉淀中加適量緩沖液溶解，慢慢攪拌至沉淀全溶，再離心并取上清液，然后用離子 交換柱層析進(jìn)行純化，制得L 一精氨酸酶。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種酶法制備L-鳥(niǎo)氨酸的方法，反應(yīng)物料主要有L一精氨酸鹽酸鹽、L一精氨酸酶、硫酸錳和濃鹽酸，提取L一精氨酸酶所用的原料主要有牛肝、Tris-HCl緩沖液和少量氯化錳，反應(yīng)物料經(jīng)加料、反應(yīng)、pH調(diào)節(jié)、濃縮、沉淀和過(guò)濾等步驟后最終制得L-鳥(niǎo)氨酸，本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單、周期短、耗能低、專一性強(qiáng)、收率高和無(wú)污染等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C12P13/10GK102041282SQ20091003593
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月14日
發(fā)明者陳士安 申請(qǐng)人:新沂市漢菱生物工程有限公司