游離細胞催化法生產丙烯酰胺的菌株改造策略

于慧敏，焦松，沈忠耀

清華大學化學工程系，教育部工業生物催化重點實驗，北京 100084

游離細胞催化法生產丙烯酰胺的菌株改造策略

于慧敏，焦松，沈忠耀

清華大學化學工程系，教育部工業生物催化重點實驗，北京 100084

丙烯酰胺是一種重要的酰胺類化合物，其聚合產物——聚丙烯酰胺被廣泛應用于三次采油、水處理、造紙、冶金等領域。以腈水合酶為核心的生物催化法，尤其是游離細胞催化法，具有轉化效率高、產物純度高以及環境友好等優點，是目前丙烯酰胺生產的主要方法；而腈水合酶及其生產菌株的性能在丙烯酰胺生產工藝中起著至關重要的作用。分別從細胞層次和酶層次對常用的生產菌株性能改造策略進行了簡介，并重點闡述了目前用于腈水合酶生產菌株改造的基因重組策略。最后介紹了腈水合酶和產酶細胞的協同改造策略及改造效果。其中，通過對產腈水合酶紅球菌R. ruber TH在酶和細胞層面的協同改造，重組游離細胞TH8實現了工業規模約500g/L高濃丙烯酰胺的三批次水合制備。

丙烯酰胺；腈水合酶；游離細胞催化；細胞和胞內酶的協同改造

于慧敏，博士，教授。2001年獲清華大學化工系生物化工專業工學博士學位；2005～2006年在美國麻省理工學院化工系做訪問學者，2012年任職教授。主要從事工業生物催化及生物納米技術研究，致力于發展生物催化劑構建技術與理論、強化生物過程、構筑能夠在工業環境中高效穩定發揮作用的生物催化劑和生物催化新工藝?！?br>