大肠杆菌动态调控赖氨酸脱羧酶合成戊二胺文献综述

 2022-01-06 08:01

全文总字数：6471字

文献综述

文 献 综 述1.11,5-戊二胺的性质1.1.11,5-戊二胺的理化性质1,5-戊二胺简称戊二胺，分子式为C5H14N2，分子量102.18，沸点178~180C，折光率为1.463，密度0.873 g/mL，熔点9C，气味与六氢吡啶类似，有一定毒性；易溶于水、乙醇等极性较大的溶剂，微溶于乙醚等极性较小的溶剂[1]。

在常温下呈无色粘稠发烟状液体，冷冻凝固后可成结晶。

1.1.21,5-戊二胺的生理性质1,5-戊二胺可作为广义上的植物激素，是类似于cAMP的第二信使[2]，对植物的生长发育、抗逆性、果实成熟有调节作用；可参与微生物细胞内铁离子浓度的调节，是细胞内铁亲和系统的重要组成部分；在一些严格厌氧菌中，可连接细胞外膜和肽聚糖并参与其细胞壁的形成；可在关闭微生物蛋白通道中起作用并减少了氧对微生物的毒害作用；还可以改变微生物细胞外膜的渗透性抑制外源抗生素[3]。

1.21,5-戊二胺的合成与应用1,5-戊二胺在农业、医学和工业上有着广泛的应用。

在农业上，应用于调节植物生长代谢，提高果实质量和产量；在医学上，应用于治疗痢疾的药物中；在工业上，1,5-戊二胺可与二元酸反应合成生物基高分子材料聚酰胺（尼龙，PA），PA5.4，PA5.6和PA5.10等；与传统尼龙材料相比，生物基尼龙大大降低了生产成本，减少了化石燃料等不可再生资源的使用[4]。

目前合成戊二胺的方法有化学合成法、酶转化法、微生物发酵生产法等[5]。

化学合成法条件苛刻、污染环境；酶转化法过程复杂、成本较高；生物法合成1,5-戊二胺主要有全细胞催化法与发酵法，而全细胞催化法存在工艺繁琐，成本昂贵和细胞重复利用率低的问题，相比于全细胞催化法，发酵法具有条件温和、原料来源广、生产成本低和过程易控制等优势，因此选择发酵法制备1,5-戊二胺[6]。

1.3微生物发酵法合成1,5-戊二胺的研究进展1.3.1大肠杆菌中戊二胺的生物合成途径目前1,5-戊二胺的生产菌株主要为L-赖氨酸高产菌株如大肠杆菌（E. coli）。

戊二胺是通过赖氨酸脱羧酶催化赖氨酸脱羧形成的。

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