產腈水合酶優良菌種的選育及其在生產中的應用研究

摘 要:本文通過出發菌株Nocardia.sp.163搖瓶發酵96h后分別向發酵液中間歇加入丙烯腈和催化生成高濃度丙烯酰胺分別對菌絲的毒害和耐受作用以及發酵液中殘存菌絲涂布平板置于18℃低溫培養成單菌落，篩選到一株比出發菌株Nocardia.sp.163相對腈水合酶酶活提高了76%的24號優良菌株。該菌株在催化腈水合生成丙烯酰胺的反應中，產酰胺酶酶活性比出發菌株降低了近50%;丙烯酰胺水溶液的電導率比出發菌株降低了45%，反應次數提高了3.33次，丙烯酰胺放料濃度提高了5.93%。

關鍵詞:諾卡氏菌 腈水合酶 丙烯酰胺耐受 菌種選育

中圖分類號:TQ925文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)04(b)-0006-03

腈水合酶(nitrile hydratase，NHase)是生物催化法生產丙烯酰胺(acrylamide，AM)的催化劑，能催化丙烯腈(acrylonitrile，AN)水合生成丙烯酰胺。該酶的活性大小是微生物法生產丙烯酰胺的關鍵技術。丙烯酰胺(AM)是精細化工的重要產品之一，是合成水溶性線型高分子聚合物——聚丙烯酰胺(PAM)系列產品的唯一單體，PAM廣泛用于石油、地質、冶金、造紙、紡織、水處理等經濟建設的各個領域，號稱“百業助劑”。 在工業生產中，當丙烯酰胺達到一定濃度后，腈水合酶的催化速率顯著降低，丙烯酰胺濃度很難有進一步提高，終濃度通常為300～400 g/L[3，4]。要得到丙烯酰胺晶體，還要通過蒸氣濃縮及結晶才能得到98%的含量，生產中得到的結果表明，提高丙烯酰胺溶液百分比濃度可減少蒸氣用量。所以提高腈水合酶菌的丙烯酰胺耐受性有重要的意義。同時，丙烯酰胺水溶液中電導率的高低直接影響丙烯酰胺生產的效益。……