微生物法生产维生素K2(MK).pdf

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1、Voi.20No.5第20卷第5期Sep.2004BULLETINOFSCIENCEANDTECHNOLOGY2004年9月微生物法生产维生素K（MK）2吴元锋，郑裕国!（浙江工业大学生物工程研究所，杭州310014）摘要：维生素K是一种重要的生理物质，在凝血和骨骼代谢中都有重要的作用，因此在医药等方面具有重要的应用.近年来国外有学者对以发酵法生产维生素K2作了研究.总结了国外以发酵法生产维生素K2的研究进展，并对维生素K2的提取及分析方法进行了探讨.关键词：生物化学工程；维生素K；甲萘醌类；发酵；微生物中图分类号：TO466

2、.6文献标识码：A文章编号：1001-711（92004）05-0428-06MicrobialProductionofVitaminK（2MK）WUYuan-feng，ZHENGYu-guo（InstituteofBioengineeringofZhejiangUniversityofTechnoiogy，Hangzhou310014，China）Abstract：VitaminKhasimportantroiesnotoniyinbioodcoaguiationbutaisoinbonemetaboiism，soitisw

3、ideiyusedinpharma-ceuticaiindustry.VitaminK2productionbyfermentationhavebeeninvestigatedabroad.DeveiopmentsofvitaminK2productionbymicrobeweresummarizedinthisarticie，andextractbio-processandanaiysemethodswereaisodiscussed.Keywords：biochemicaiengineering；vitaminK；mena

4、guinone；fermentation；microbe天然存在的维生素K根据其结构可分为两大性，维生素K是完成这一过程的必需因子［1］.除了类：维生素K1和维生素K2.维生素K（1phyiiogui-翻译后修饰功能外，Kazuko等人还发现MK能与人none，叶绿醌）主要由植物产生，维生素K2成骨细胞的细胞核中的一种蛋白质特异结合［2］.尽（menaguinone，简写为MK，甲奈醌类）主要由微生管有人持反对意见［3］，有很多试验证实了维生素K物产生.维生素K2化学结构式为2-甲基-3-烷基-1，在骨骼健康上的作用.由于饮食

5、习惯的不同，日本4-奈醌.依据C-3上异戊二烯侧链长度的不同，MK关东地区居民的血液中MK-7含量比关西地区的要共有14种，以MK-n表示，其中n指的是侧链上异高出很多，因而前者的股颈骨折发病率比后者要低戊二烯单元的个数.很多［4］.经常服用维生素K可以使切除卵巢的老2研究表明，维生素K不仅在血液凝固上，而且鼠增加骨质中的矿物质沉积，从而增加了骨质密在骨骼代谢上都有重要的作用.凝血因子!、"、#度［5］.维生素K的缺乏导致小鼠骨分解代谢增强，以及一些与骨骼有关的蛋白如骨$-羧化谷氨酸蛋维生素K摄入水平增加可使血清BGP及股骨骨

6、密白（BGP，简称骨钙素）、基质$-羧化谷氨酸蛋白度提高［6］.郭洪敏等的实验也表明，维生素K可增2（MGP）和蛋白S需要经过翻译后修饰，即将特定的加骨细胞内BGP的合成，也就是说可增强骨的矿谷氨酸残基转变为$-羧基谷氨酸才能具有生理活化作用，对骨质疏松的预防和治疗将有一定的作收稿日期：2003-04-25作者简介：吴元锋，男，1976年生，浙江临安人，硕士.!通讯作者.第5期吴元锋等.微生物法生产维生素K（2MK）429用［7］对于维生素K（MK）高产菌株的选育是建立在.因此维生素K被广泛用于医药工业上.目前2国内维生素K都

7、以化学合成法生产，还没有见到以对原核生物中MK的合成途径的认识基础之上的.微生物法生产的相关报道，而国外（主要是日本）的原核生物中的MK生物合成途径如图1所示［8~10］，学者对微生物法生产维生素K2作了大量的研究.此途径又被称为莽草酸途径（shikimatepathway）.其对微生物法生产维生素K2的研究主要体现在菌种中分枝酸（chorismate）是一种重要的中间体，通过它的诱变和发酵条件的优化上.可以合成MK，芳香族氨基酸，叶酸等各种芳香族化合物.芳香族氨基酸的大量产生会对MK的合成产!维生素K2的微生物法生产生阻遏作

8、用.!.!维生素K2的生物合成途径图1MK的生物合成途径以及芳香族氨基酸对MK合成的反馈抑制Fig.1BiosyntheticPathwayofMenaguinonesandReguiatoryMechanismbyFeedbackInhibitionofAromaticAm