酯酶pnbA-BS突变体及其在制备l-薄荷醇中的应用

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时间：2022-11-09 点击量：

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01 背景知识

薄荷醇，也叫薄荷脑，是一种萜类有机化合物，主要是由薄荷的叶和茎中提取的白色晶体，是薄荷精油的主要成分。因其分子存在3 个手性中心，所以它有4对8种对映异构体，分别为dl‑薄荷醇、dl‑异薄荷醇、dl‑新薄荷醇和dl‑新异薄荷醇。8种异构体中，只有l‑薄荷醇具有特征的薄荷香气和强烈的清凉作用，气味新鲜轻快，具有兴奋镇痛、杀菌止痒、促渗透、助消化等功效，在食品、日用化工、饮料、医药等领域具有广泛应用。

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02专利内容

本发明公开了一种酯酶pnbA‑BS突变体及其在制备l‑薄荷醇中的应用。为了提高酯酶的l‑对映体选择性及其催化制备l‑薄荷醇的效率，对源自Bacillussubtilis 168的酯酶pnbA‑BS进行分子改造，获得了在选择性拆分dl‑乙酸薄荷酯中具有严格l‑对映体选择性的突变体。该酯酶pnbA‑BS突变体在大肠杆菌中表达，获得基因工程菌。以该基因工程菌为催化剂，反应体系不添加有机溶剂，同时采取底物流加方式减轻底物抑制，建立了一种高效、绿色、简便的l‑薄荷醇制备方法。该方法底物加载量可达1700mM，产物浓度可达600mM，产物e .e .值>99％，时空产率可达160 .52g/(L·d)。

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采用该方法制备的l‑薄荷醇固体粉末

03 发明意义

与化学法拆分相比，生物酶法拆分具有条件温和、绿色环保等优点，为产业界所青睐。然而，由于缺乏同时满足高活力和高对映体选择性的专用酶，目前生物酶法还达不到实际应用的要求。本发明中提供一种具有严格l‑薄荷醇对映体选择性的酯酶pnbA‑BS突变体，该突变体在选择性拆分dl‑乙酸薄荷酯中具有严格的l‑对映体选择性。同时反应体系不添加有机溶剂，减少了化学品的使用，简化了产物分离工艺，提供了一种绿色、高效、简便的新型l‑薄荷醇制备方法。

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