α-酮戊二酸是一种重要的生物分子,它在三羧酸循环中起着重要的作用,并且在氮的输送和分子氧化中也扮演着共生物质的角色。它不仅可以合成多种氨基酸和蛋白质,还可以用于营养强化剂、运动营养饮料、有机中间体、生化试剂和测肝功能的配套试剂以及体格增强补剂等方面。此外,α-酮戊二酸还可以用于制备L-精氨酸α-酮戊二酸,用作运动营养剂。
下面是一种生物转化法合成α-酮戊二酸的步骤:
(1) 将保存在冰箱中的马克斯克鲁维酵母ATCC36534的菌体接种到新鲜斜面培养基中,在25~30℃的恒温培养箱中培养24~36小时,得到活化后的马克斯克鲁维酵母ATCC36534菌种。斜面培养基的组成为:葡萄糖10~20g/L,蛋白胨5~10g/L,酵母浸出粉3~5g/L,琼脂15~20g/L,溶剂为水,pH值为6.3~6.5,经高压蒸汽121℃灭菌15~20分钟。
(2) 用接种环挑取步骤(1)中活化培养后的马克斯克鲁维酵母ATCC36534斜面菌体的2~3环,接种到种子培养基中。在25~30℃、200~250r/min的振荡条件下培养20~24小时,得到干菌体浓度为5~7g/L的种子液。种子培养基的组成与斜面培养基相同,除了不加琼脂外,其他成分相同。在三角瓶中的装量为容积的20%~40%,三角瓶进行8层扎口,经高压蒸汽121℃灭菌15~20分钟。
(3) 用接种环挑取步骤(1)中活化培养后的马克斯克鲁维酵母ATCC36534斜面菌体的3~5环,或使用步骤(2)制备的种子液,按体积百分数5%~10%的量接入转化培养基中,在25~30℃、200~250r/min的振荡条件下培养20~24小时。在培养过程中,加入终浓度为10~50mmol/L的H2O2,或终浓度为0.5~1.0μmol/L的甲氨蝶呤,或同时添加两者;然后加入终浓度为20~50g/L的L-谷氨酸。在相同条件下进行合成培养20~24小时,得到α-酮戊二酸浓度可达17.3~42.9g/L的合成培养液。
转化培养基的组成为:蔗糖50~100g/L,酵母浸出粉10~20g/L,KH2PO43~5g/L,K2HPO45~6.5g/L,MgSO40.5~1.0g/L,溶剂为自来水,pH值为6.5。在三角瓶中的装量为容积的20%~40%,三角瓶进行8层扎口,经高压蒸汽121℃灭菌15~20分钟。
(4) 将步骤(3)制备的合成培养液经过3000~4000g、5~10分钟的离心除去菌体后,得到上清液a。将上清液a加入活性炭中,搅拌30~60分钟后滤除活性炭,然后将滤液减压浓缩至原体积的1/2~1/4,再次离心除去沉淀物,得到上清液b。将α-酮戊二酸晶种加入上清液b中,缓慢搅拌冷却至4℃,静置8~12小时,然后抽滤收集α-酮戊二酸晶体。最后,在45℃下进行真空干燥,得到晶体状的α-酮戊二酸。活性炭的加入量为上清液a体积的5~10g/L,α-酮戊二酸的加入量为上清液b体积的10~20g/L。
[1] [中国发明,中国发明授权] CN201510579133.3 一种生物转化法合成α-酮戊二酸的方法
α-酮戊二酸是一种白色细结晶粉末状物质,不能存放在潮湿环境中,因为它会在水溶液中溶解。这种产品是一种重要的生物分子,可以在食品行业和保健产品中使用。在食品中使用α-酮戊二酸时需要注意哪些问题?
α-酮戊二酸是三羧酸循环中的重要中间产物,正确使用它可以促进代谢,并且是合成氨基酸和蛋白质的重要前提物质。它可以作为营养强化剂添加到许多运动营养品中,也可以作为有机中间体或生物设计产品使用。在制备和加工食品时,不能忽视产品的允许用量和使用用量。它还可以用作食品香料,甚至可以用作保健品或药物原料。
除了以上作用,α-酮戊二酸在食品中的使用还有其他好处,例如可以用于测定氨基转化酶和脱氢酶的底物,以及测定肝功能的配套试剂等。购买时要选择正规的生产厂家,目前25克包装的价格约为220元,100克包装的价格约为600元。