微生物酶法拆分消旋芳香族氨基酸的研究的開題報(bào)告

微生物酶法拆分消旋芳香族氨基酸的研究的開題報(bào)告一、選題背景與意義消旋芳香族氨基酸是一類具有廣泛應(yīng)用前景的手性化合物。它們被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、食品添加劑等領(lǐng)域。然而，由于它們的立體異構(gòu)體無(wú)法自然分離，因此獲得高純度的消旋芳香族氨基酸一度受到限制。傳統(tǒng)的化學(xué)合成方法雖然能夠得到目標(biāo)化合物，但它們往往具有繁瑣的合成步驟、高成本、低產(chǎn)率和環(huán)境污染等問(wèn)題。因此，開發(fā)高效、低成本、環(huán)保的消旋芳香族氨基酸制備技術(shù)已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。微生物酶法可以利用特定的微生物及其代謝產(chǎn)物來(lái)實(shí)現(xiàn)手性化合物的不對(duì)稱制備。目前，已有許多關(guān)于利用微生物酶法合成消旋芳香族氨基酸的研究報(bào)道。但是，目前該領(lǐng)域還存在許多問(wèn)題亟待解決。如何選擇高效的微生物、優(yōu)化反應(yīng)條件、提高反應(yīng)產(chǎn)率等問(wèn)題都是需要深入研究的。因此，本研究將以微生物酶法為基礎(chǔ)，探索消旋芳香族氨基酸的生物合成機(jī)制和優(yōu)化反應(yīng)條件，為高效、環(huán)保的消旋芳香族氨基酸制備技術(shù)的研發(fā)提供理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。二、研究?jī)?nèi)容及計(jì)劃1.選擇適合微生物酶法反應(yīng)的微生物本研究將評(píng)估不同微生物對(duì)消旋芳香族氨基酸生物合成的適宜程度、生長(zhǎng)條件、產(chǎn)酶菌株篩選等方面，從而選擇出最佳的微生物菌株。2.優(yōu)化反應(yīng)條件本研究將系統(tǒng)研究影響微生物酶法反應(yīng)的多種影響因素，如pH值、溫度、培養(yǎng)基組成、底物濃度等，以優(yōu)化反應(yīng)條件，提高產(chǎn)率和立體選擇性。3.分析反應(yīng)機(jī)理本研究將通過(guò)對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的分析，揭示微生物酶法反應(yīng)機(jī)理，找到影響其產(chǎn)率和立體選擇性的因素，并提出解決方案。計(jì)劃時(shí)間表：第一年：文獻(xiàn)綜述、菌株篩選及優(yōu)化反應(yīng)條件第二年：反應(yīng)機(jī)理分析和問(wèn)題解決第三年：實(shí)驗(yàn)總結(jié)和論文撰寫三、研究預(yù)期成果1.獲得高效、低成本、環(huán)保的消旋芳香族氨基酸制備技術(shù)2.解析微生物酶法反應(yīng)機(jī)理3.發(fā)表相關(guān)的SCI論文2篇四、研究所需條件和預(yù)算1.實(shí)驗(yàn)儀器：平衡儀、離心機(jī)、高效液相色譜儀、質(zhì)譜儀等2.實(shí)驗(yàn)條件：微生物菌株生長(zhǎng)條件、反應(yīng)溫度、反應(yīng)pH值、反應(yīng)物及試劑等3.經(jīng)費(fèi)預(yù)算：30萬(wàn)元五、參考文獻(xiàn)1.Zhang,J.,Huang,H.,Yang,M.,&Wang,R.(2012).ScreeningmicroorganismsforsynthesesofL-ornithineandL-phenylalaninebyasymmetricamination-cleavagebiotransformation.WorldJournalofMicrobiologyandBiotechnology,28(4),1501-1508.2.Zheng,G.,Xia,J.,Wang,F.,Lu,Y.,&Zhong,J.J.(2016).EnhancedproductionofL-phenylalaninebyamutantstrainofEscherichiacoliusinganHPLCfeedbackstrategy.BioprocessandBiosystemsEngineering,39(12),1885-1893.3.Deng,Z.,Xu,L.,Xu,Y.,Lin,J.,&Chen,N.(2015).MicrobialsynthesisofL-phenylalanineusinggeneticallyengineeredEscherichiacoli.JournalofIndustrialMicrobiology&Biotechnology,42(7),1041-1049.4.Krishna,S.H.,Divya,T.,&Padmavathi,T.(2017).MicrobialproductionofL-phenylalaninethroughoptimisationofcultureconditions.JournalofAppliedMicrobiology,123(4),946-955.5.Wu,Q.,Wu,H.,Liu,W.,Wang,Y.,Zhang,C.,Hu,Q.,...&Jiang,M.(2019).Microbialbiocatalyticpr