加载中…
个人资料
  • 博客等级:
  • 博客积分:
  • 博客访问:
  • 关注人气:
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
正文 字体大小:

氧化型辅酶NAD(P)的再生

(2014-06-15 22:02:18)
标签:

财经

酶催化合成

生物催化

生物化工

教育

分类: 生物

alfa-羰基戊二酸氨盐/谷氨酸脱氢酶(GluDH)

谷氨酸脱氢酶(GluDH)催化alfa-羰基戊二酸氨盐还原成谷氨酸是NAD(P)再生循环的最好的方法,在使用辅酶NAD(P)的氧化反应过程中是应用最广泛的辅酶再生系统。

http://b117.photo.store.qq.com/psb?/V10wCXiZ25XKXF/8cG1ATyky9bGLIlzOAWm8c*z9WN.yYb5NnBaS0fQC.8!/b/dMR5xEXwKgAA&bo=.wFTAAAAAAABAI4!

谷氨酸脱氢酶也可以催化alfa-羰基己二酸氨盐还原为L-胺基己二酸,同时氧化NAD(P)H再生NAD(P)alfa-羰基戊二酸氨盐/GluDH辅酶再生体系可在无氧条件下再生NADNADP,具有足够的热动力学优势(E0=-0.121 V),适用于大多数生化氧化过程。该系统用到的酶价格不贵,生成的副产物氨基酸稳定且对酶无害。

丙酮酸/L-乳酸脱氢酶

使用丙酮酸/L-乳酸脱氢酶系统再生辅酶NAD,相比GluDH再生系统来说在成本上更有优势,也具有更高的专一活性,并且在反应体系中更稳定,反应底物丙酮酸也相比alfa-羰基戊二酸更便宜。

http://b139.photo.store.qq.com/psb?/V10wCXiZ25XKXF/gNKW.9zu1y0FQmz3C9SDMjPuCoEcUJT*8tv9LaN3TMY!/b/dNk*21J4BwAA&bo=NwFKAAAAAAABAFs!

 

其相对劣势则是还原势(E0=-0.185 V)alfa-羰基戊二酸氨盐/谷氨酸脱氢酶(GluDH)再生系统低,而且不适用于NADP的再生过程。

乙醛/醇脱氢酶(ADH)

乙醛/酵母醇脱氢酶(YADH)在制备果糖和环酮时做为辅酶再生系统使NAD在反应体系中形成循环,TTN达到1000-19000。该系统成本较低,专一活性高,副产物醛和底物醇都易挥化,使产品易于分离。其缺点是还原势低(E0=-0.199 V),反应体系中的酶的催化活性也可能易被醛或醇抑制,同时底物醛可能会在反应体系中自身缩合或与辅酶NAD发生反应。

其它酶催化再生系统

有研究用氧气/NADH氧化酶、黄素单核苷酸(FMN)/黄素单核苷酸还原酶等系统来再生循环NADNADH氧化酶直接催化NADH转移电子到氧分子上生成NAD,黄素单核苷酸还原酶则是催化NADH还原FMN或其它电子接收剂。对这类再生系统来说,酶必须对氧气或其它氧化剂稳定,相对TTN也不是很高,另外需用到的酶还没有商品化供应。

电化学法

虽然相比再生还原型辅酶,用电化学法再生氧化型辅酶无副产物且不要求高选择性反应过程。但仍然面临着电极易被吸附结垢和需要强超电势这两大难题,使用修饰电极并设法降低超电势问题,以及增加电化学反应活性,成为解决难题的必经之途。

化学和光化学方法

FMN可介导NADH转移电子到氧气分子,被用于NADH的再生。问题是FMN可以被NADH缓慢还原,而FMN价格也较贵,同时TTN也较少超过50

FMN固定在水溶性高分子载体上,并用膜反应器实现回收循环使用,可使乙醇和G6P氧化的同时,再生NADNADPTTN可分别达到3501600

电子转移试剂吩嗪硫酸甲酯(PMS)等被用来氧化NAD(P)H再生NAD(P),催化量的PMS还和光敏剂甲基蓝在光照的条件下一起促进NAD(P)的再生。

生物法

固定化细胞可用来再生循环NAD(P),具有较高的工业化应用潜力,值得深入和系统的研究。

总结

    原位NAD(P)再生不及NAD(P)H再生研究的深入和透彻。目前alfa-羰基戊二酸/谷氨酸脱氢酶是氧化型烟酰胺类辅酶再生的最好方法,也是NADP再生的唯一有较大实用价值的方法。丙酮酸/L-乳酸脱氧酶因其低成本、高稳定性和易于后处理,在NAD再生中也很有优势。以乙醛还原、电化学氧化和全细胞法为基础的NAD(P)再生方法也具有较大的应用潜力,值得进一步深入研究。

0

阅读 收藏 喜欢 打印举报/Report
  

新浪BLOG意见反馈留言板 欢迎批评指正

新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 产品答疑

新浪公司 版权所有