甘露糖绿色合成路线多酶级联催化研究

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1、分类号：校图书馆统一编制单位代码：10140密级：公开学号：4031531963硕士学位论文中文题目：甘露糖绿色合成路线多酶级联催化研究ResearchontheGreenPathofMannoseCatalyzedby英文题目：MultienzymeCascade论文作者：郑远迪指导教师：惠秀娟教授专业：环境学院完成时间：二○一八年五月申请辽宁大学硕士学位论文甘露糖绿色合成路线多酶级联催化研究ResearchontheGreenPathofMannoseCatalyzedbyMultienzymeCascade作者：郑远迪指导教师：惠秀娟教授专业：环境科

2、学答辩日期：2018年5月25日二○一八年五月·中国辽宁辽宁大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注的内容外，不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，不包含本人为获得其他学位而使用过的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中进行了标注，并表示谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的原件、复印件和电子版，允许学

3、位论文被查阅和借阅。本人授权辽宁大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。学校须按照授权对学位论文进行管理，不得超越授权对学位论文进行任意处理。保密（），在年后解密适用本授权书。（保密：请在括号内划“√”）授权人签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日摘要摘要甘露糖作为一种具有重要功能的六碳糖，在生物，化学等领域有着广泛的应用。传统生产方法主要是从某些天然植物中提取甘露糖的聚糖，再将其水解解聚制得；或是用葡萄糖为原料，通过差向异构化制得。水解法工艺稳定性差，分离纯化复杂，而异构法反

4、应热力学不利于甘露糖生成。因此本研究设计了多酶催化级联催化转化甘露糖实验。多酶催化系统研究是当前较为热门的研究项目，酶催化反应条件温和，效率高，产率高。围绕关键酶甘露醇-1-脱氢酶的研究证实，它有较高的转化甘露醇生成甘露糖的能力。由于涉及到辅酶的参与，构建了甘露醇-1-脱氢酶和NADH氧化酶双酶偶联体系，在短时间内就可以达到90~99%的转化率，解决了由于辅酶昂贵造成的成本问题。为了降低工艺流程中的成本，本文还构建了甘露醇-2-脱氢酶与甲酸脱氢酶偶联催化果糖转化甘露醇的反应，反应同样用到辅酶循环体系，成本较低且转化率较高达到84%。但是最终没能成功构建四酶

5、联合催化反应体系,需要进一步条件优化。为了寻得更加经济易得的原料，本文还对拟南芥来源和芹菜来源的甘露醇-1-脱氢酶基因相近的基因进行了克隆，构建了胡萝卜来源和拟南芥来源的甘露醇-1-脱氢酶的表达载体。证实胡萝卜中的基因表达后有相近的催化能力，但实验仍需进一步优化。关键字：甘露醇，甘露糖，多酶催化，辅酶循环，甘露醇-1-脱氢酶IAbstractAbstractMannoseisanimportantfunctionalsix-carbonsugar,themainmethodoftraditionalproductionofmannoseishydrolys

6、is,buthydrolysisprocessisunstable,causescomplexseparationandpurification,andheterogeneousthermodynamicreactionwillaffectmannoseformation.Therefore,thecatalytictransformationofmannose-catalyzedcascadewasdesignedhere.Theresearchofenzymecatalyticsystemisapopularresearchproject,whichh

7、astheadvantagesofmildenzymaticreaction,highefficiencyandhighyield.Thestudyonthekeyenzymemannitol-dehydrogenasehasprovedthatithashigherabilitytoconvertmannitolintomannoseabout84%.DuetotheinvolvementofCoenzyme,thetwo-enzymecouplingsystemofmannitol-dehydrogenaseandNADHoxidasewasconst

8、ructed,whichreachedabout90~99%con