透性化酪氨酸脱羧酶工程菌制备酪胺的研究 Biosynthesis of Tyramine with Permeabilized Recombinant Escherichia Coli Cells Expressing Tyrosine Decarboxylase

制备具有高表观酪氨酸脱羧酶（TDC）催化活力的全细胞催化剂对于酪胺生产效率的提升和成本的降低都至关重要。为此，研究构建了表达有Lactobacillus brevis CGMCC 1306 TDC基因的工程菌（Origami（DE3）-pET21a-tdc），并在此基础上，采用9种有机溶剂对该工程菌进行透性化处理，来提高其菌体表观催化活力。结果表明，菌体表观TDC催化活力的改善程度与有机溶剂的疏水性具有较强相关性，高疏水性（logP > 2.28）的有机溶剂能有效提高菌体表观TDC催化活力，最有效的透性化溶剂己烷的最适处理条件为：1%己烷处理工程菌10 min，在此条件下菌体细胞被膜结构发生明显改变，但细胞整体形态仍保持完整，菌体表观TDC催化活力可达1.48 U·mg-1。在pH 5.5，40℃的条件下，0.47 g·L-1透性化OrigamiB（DE3）-pET21a-tdc菌体在4.5 h内可将18 g·L-1酪氨酸完全转化为酪胺。研究为系统地选择有机溶剂来提高TDC工程菌表观催化活性提供了参考，同时制备的透性化菌体显示了良好的工业应用前景。