專利名稱：一種體外合成谷胱甘肽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種體外合成谷胱甘肽的方法，具體涉及一種酶法合成谷胱甘肽的方法。
背景技術(shù)：
谷胱甘肽(Glutathione，GSH)作為一種生物活性三肽化合物，具有多種重要的生理功能，對(duì)于維持生物體內(nèi)適宜的氧化還原環(huán)境至關(guān)重要。目前谷胱甘肽的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值在于，作為生物活性添加劑應(yīng)用于食品領(lǐng)域，以其抗氧化、防輻射、防衰老等功能應(yīng)用于醫(yī)藥保健領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外對(duì)其商業(yè)需求有不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)。目前，谷胱甘肽的生產(chǎn)方法主要有萃取法、化學(xué)合成法、發(fā)酵法以及酶法。萃取法制備谷胱甘肽工藝落后且產(chǎn)量低；化學(xué)合成法成本高、反應(yīng)步驟多、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、操作復(fù)雜， 需光學(xué)拆分且存在環(huán)境污染等問題；而發(fā)酵法制備谷胱甘肽則后處理麻煩且轉(zhuǎn)化效率低， 也存在產(chǎn)品從胞內(nèi)分離難的問題。與前幾種方法相比，酶法具有催化專一性強(qiáng)、反應(yīng)條件溫和、轉(zhuǎn)化效率高等優(yōu)點(diǎn)。酶法生產(chǎn)谷胱甘肽是利用合成谷胱甘肽所需的關(guān)鍵酶-Y -谷氨酰半胱氨酸合成酶及谷胱甘肽合成酶催化，同時(shí)添加L-谷氨酸、L-半胱氨酸及甘氨酸等底物，并添加少量三磷酸腺苷(ATP)來合成谷胱甘肽。合成反應(yīng)分為兩步，第一步由Y-谷氨酰半胱氨酸合成酶(y-Glutamylcysteine Synthetase, Y -GCS)催化合成中間體Y _谷氨酰半胱氨酸; 第二步由谷胱甘肽合成酶(Glutathione Synthetase, GS)催化，在Y _谷氨酰半胱氨酸的
半胱氨酸端的羧基與甘氨酸的氨基之間形成肽鍵，由此得到谷胱甘肽，如下所示
權(quán)利要求
1.一種體外合成谷胱甘肽的方法，包括在多聚磷酸激酶催化下由ADP和多聚磷酸化合物產(chǎn)生ATP，并在Y -谷氨酰半胱氨酸合成酶和谷胱甘肽合成酶的催化作用下，由谷氨酸、 半胱氨酸和甘氨酸利用所述ATP提供的能量在體外合成谷胱甘肽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的Y-谷氨酰半胱氨酸合成酶和谷胱甘肽合成酶均為游離酶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述半胱氨酸的濃度為1-60毫摩爾每升。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述半胱氨酸的濃度為5-10毫摩爾每升。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的ADP濃度為0.2-100毫摩爾每升。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的ADP濃度為2-10毫摩爾每升。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的多聚磷酸激酶濃度為20-1600mg/
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述的多聚磷酸激酶濃度為80-320mg/L。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述的合成谷胱甘肽的反應(yīng)時(shí)間為3-35小時(shí)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述的反應(yīng)時(shí)間為5-15小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種體外合成谷胱甘肽的方法，包括在多聚磷酸激酶催化下由ADP和多聚磷酸化合物產(chǎn)生ATP，并在γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶和谷胱甘肽合成酶的催化作用下，由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸利用所述ATP提供的能量在體外合成谷胱甘肽。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能使酶與底物完全接觸，提高傳質(zhì)效率及酶的利用率；反應(yīng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可控性強(qiáng)；可以解決生產(chǎn)過程中需大量投入ATP的問題，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C12P21/02GK102220400SQ201110122890
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月12日
發(fā)明者李璐, 譚天偉, 陳陽 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)