产α-葡聚糖磷酸化酶重组菌株发酵条件优化及重组酶的应用开题报告

1. 研究目的与意义

在磷酸解反应中产生一磷酸葡萄糖 (glucose-1-phosphate, g-1-p)是糖代谢中重要的中间产物,由磷酸化酶催化体内多糖磷酸解而产生的,在葡萄糖磷酸变位酶的作用下变成一磷酸葡萄糖进入糖酵解,是重要的能量物质作为重要的起始反应物,一磷酸葡萄糖可用于二磷酸葡萄糖核苷、麦芽寡糖及海藻糖等重要物质的生物合成一磷酸葡萄糖具有重要的药用价值,是制备细胞增殖抑制剂、抗生素和抗癌剂等的原料。

如：g-1-p能明显阻止脂肪肝浸润，促进骨骼及牙齿中钙的累积，以及增强钙在哺乳动物小肠内的主动运输。

g-1-p还可以用作抗菌剂，其铂螯合物更可用于癌症的治疗，壳聚糖g-1-p即型水凝胶可以作为创面止血材料及药物缓释材料。

2. 国内外研究现状分析

国外对葡聚糖磷酸化酶的相关应用并不多，因为其与可溶性淀粉反应制备一磷酸葡萄糖的成本太高，研究有限。

在gpase催化可溶性淀粉的反应制备一磷酸葡萄糖中，jungdon等利用重组gpase在70 ℃高温下催化可溶性淀粉制备g-1-p，底物转化率高达68.78%。

但是可溶性淀粉在工业应用中成本过高，应用性不强。

3. 研究的基本内容与计划

（1）提取一株实验室保存的重组菌株，在摇瓶中培养菌种，获得磷酸化酶，在此基础上，在摇瓶中对发酵条件进行初步优化。

（2）选用可溶性淀粉为原料与磷酸化酶在一定条件下反应生成一磷酸葡萄糖。

（3）在此基础上对制备一磷酸葡萄糖的反应条件进行优化。

4. 研究创新点

本研究以实验室保存的菌株，通过摇瓶发酵培养，对菌株进行发酵工艺条件优化，确定最佳发酵工艺参数，在此基础上，对该菌株所产葡聚糖磷酸化酶以不同种类普通淀粉为底物进行一磷酸葡萄糖的制备，为一磷酸葡萄糖的制备和工业应用奠基试验基础