谷胱甘肽是一种重要的生物活性物质,不仅广泛应用于医药、生物等领域,而且作为食品添加剂具有广泛的应用前景。利用微生物细胞进行生物合成是其主要生产方式。 为进一步提高酵母细胞生物合成谷胱甘肽的能力,选用一株具有较高谷胱甘肽合成活性的酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae TB6,结合酵母细胞酶促合成GSH的活性测试,通过单因素试验和正交试验研究培养基组成对细胞生长及谷胱甘肽合成酶系活性的影响。在优化培养基组成条件下,酵母细胞生物量及谷胱甘肽合成酶系活性均得到提高,摇瓶试验中酶活力稳定在9.02mg(GSH)/克湿细胞,30L发酵罐中酶活力亦高达8.56 mg(GSH)/克湿细胞。 应用卡拉胶与魔芋粉混合载体固定高活力的酵母细胞,催化合成谷胱甘肽。并对固定化细胞条件和固定化细胞生物合成的反应条件进行初步探索。实验结果表明:反应液pH值7,反应温度37℃,磷酸盐缓冲液0.15mol/L的条件下,固定化细胞具有较高的GSH合成酶活力。 对生物合成反应液中谷胱甘肽的分离作了初步研究,考察了不同pH溶液中还原型谷胱甘肽的氧化情况。并对离子交换法提取谷胱甘肽的提取条件进行了初步研究,确定了提取工艺条件:上柱最适pH为3.0,洗脱用HCl浓度为1mol/L,洗脱速度为30ml/min。 在论文的实验研究过程中,为满足普通实验室的需要,工作中探索建立了一种快速简便的分光光度分析法,适用于生物酶催化合成反应溶液中与半胱氨酸共存的还原型谷胱甘肽含量测定。样品在室温,碱性条件下与3%甲醛反应3min后,产生干扰作用的半胱氨酸可被遮蔽,再利用铜(Ⅱ)-新铜试剂对GSH进行显色定量,在GSH0-30ug/L浓度范围内回收率和准确性均符合一般分析的要求。