付金衡，趙健，林白雪，許楊，陶勇

1南昌大學(xué)中德聯(lián)合研究院，江西南昌330047 2中國科學(xué)院微生物研究所，北京100101

全細(xì)胞催化生產(chǎn)苯乙酰-7-氨基-3-脫乙酰氧基頭孢烷酸的條件優(yōu)化

付金衡1，趙健1，林白雪2，許楊1，陶勇2

1南昌大學(xué)中德聯(lián)合研究院，江西南昌330047 2中國科學(xué)院微生物研究所，北京100101

頭孢類抗生素由于廣譜性和低毒性被廣泛用于細(xì)菌感染的治療。7-氨基-3-脫乙酰氧基頭孢烷酸(7-am inodeacetoxycephalosporanic acid，7-ADCA)作為半合成頭孢類抗生素的重要中間體，需求量逐漸增加，而7-ADCA主要由G-7-ADCA(苯乙酰-7ADCA)脫?；玫?。工業(yè)上多以化學(xué)法合成G-7-ADCA，成本高，污染嚴(yán)重。迫切需要對(duì)環(huán)境友好且經(jīng)濟(jì)高效的合成方法。在前期研究中，構(gòu)建了一株可以將青霉素G轉(zhuǎn)化為G-7-ADCA的代謝工程菌(E.coli H7/PG15)。本研究通過單因素試驗(yàn)對(duì)E.coli H7/PG15的G-7-ADCA合成過程進(jìn)行優(yōu)化，包括底物組成及其最適濃度，轉(zhuǎn)化條件(菌體濃度、pH、青霉素濃度、MOPS濃度、葡萄糖濃度，鐵離子濃度和時(shí)間等)。優(yōu)化后，建立了全細(xì)胞催化法生產(chǎn)G-7-ADCA的工藝流程，使G-7-ADCA的產(chǎn)量穩(wěn)定在15 mmol/L左右，轉(zhuǎn)化率達(dá)到30%，具有操作簡便、高效和經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢。

苯乙酰-7-氨基-3-脫乙酰氧基頭孢烷酸,全細(xì)胞催化,生物轉(zhuǎn)化,條件優(yōu)化

β-內(nèi)酰胺類抗生素是臨床使用最多、應(yīng)用最廣和評(píng)價(jià)最高的一類抗生素[1]。β-內(nèi)酰胺環(huán)的抗生素中最重要的兩類是青霉素和頭孢類抗生素。青霉素有抗菌譜相對(duì)較窄、致病菌耐藥性、對(duì)酸不穩(wěn)定、不能口服等缺點(diǎn)[2]。頭孢菌素是意大利科學(xué)家Giuseppe Brotzu發(fā)現(xiàn)的第一種頭孢類抗生素，它是對(duì)革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌有強(qiáng)抑制的廣譜抗生素[3]。與青霉素相比，頭孢菌素具有抗菌譜廣、耐青霉素酶、毒性低等優(yōu)點(diǎn)。頭孢類抗生素合成的主要材料為7-氨基頭孢烯酸(7-ACA)和7-ADCA。7-ACA由頭孢菌素C去側(cè)鏈制得，頭孢菌素C則通過頂頭孢霉發(fā)酵產(chǎn)生。但頭孢菌素C的發(fā)酵產(chǎn)量較青霉素要低很多，而且在任何pH下都易溶于水，所用的柱層析分離技術(shù)操作復(fù)雜、成本高昂、工藝周期長。7-ADCA是制造頭孢氨芐、頭孢羥氨芐、頭孢拉定等半合成頭孢菌素的重要中間體，需求量大，與7-ACA相比，在3位消除了不穩(wěn)定的乙酰氧基。它可由價(jià)廉易得的青霉素G擴(kuò)環(huán)得到G-7-ADCA，然后用青霉素酰化酶去除側(cè)鏈即可得到7-ADCA。

目前在工業(yè)上生產(chǎn)7-ADCA的方法主要有兩種：一是將擴(kuò)環(huán)酶克隆至產(chǎn)黃青霉，直接發(fā)酵產(chǎn)G-7-ADCA[4]，酶法脫側(cè)鏈后獲得7-ADCA，但該方法的產(chǎn)量低，周期長，技術(shù)復(fù)雜，國內(nèi)未見報(bào)道；二是以青霉素G為原料，采用化學(xué)法酯化、擴(kuò)環(huán)、脫脂得到G-7-ADCA，然后去除側(cè)鏈得到7-ADCA[5]。但化學(xué)合成方法不但成本高而且嚴(yán)重污染環(huán)境[6]。利用青霉素?cái)U(kuò)環(huán)酶(DAOCS)使青霉素G擴(kuò)環(huán)得到G-7-ADCA(圖1)，再去除7位側(cè)鏈得到7-ADCA被認(rèn)為是可以取代化學(xué)法的低成本、低污染的良好方法[7]。

Hsu等[8]在體外利用改造過的擴(kuò)環(huán)酶將青霉素轉(zhuǎn)化為G-7-ADCA，Gao等[9]使用含青霉素?cái)U(kuò)環(huán)酶的棒狀鏈霉菌或酶的提取物進(jìn)行轉(zhuǎn)化。上述方法轉(zhuǎn)化條件十分嚴(yán)格，且體外環(huán)境下，青霉素?cái)U(kuò)環(huán)酶極易失活，生物轉(zhuǎn)化的效率極低。而全細(xì)胞催化法研究的較少，且主要使用霉菌進(jìn)行試驗(yàn)，效率和產(chǎn)量都很低。

本實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新性地將擴(kuò)環(huán)酶基因克隆至經(jīng)過改造的E.coli，初步試驗(yàn)G-7-ADCA的轉(zhuǎn)化產(chǎn)量達(dá)到了3 g/L以上(另文發(fā)表)。本文在前期工作基礎(chǔ)上對(duì)影響其轉(zhuǎn)化過程的關(guān)鍵性因素進(jìn)行摸索與優(yōu)化，為進(jìn)一步對(duì)該菌進(jìn)行工業(yè)改造提供研究基礎(chǔ)，并為以后的工業(yè)化生產(chǎn)提供啟示和參考。

圖1 由青霉素?cái)U(kuò)環(huán)酶催化的由青霉素G向G-7-ADCA的轉(zhuǎn)化Fig.1 DAOCS catalyzed conversion of penicillin G to G-7-ADCA.

1 材料與方法

1.1 菌種

工程菌E.coli H7/PG15由本實(shí)驗(yàn)室保存。

1.2 主要試劑

標(biāo)準(zhǔn)品青霉素G購自Sigma公司，轉(zhuǎn)化底物青霉素G為國產(chǎn)分析純試劑，購于華北制藥有限公司。標(biāo)準(zhǔn)品G-7-ADCA由中國科學(xué)院微生物研究所楊克遷研究員提供。

1.3 工程菌E.coli H7/PG15的誘導(dǎo)表達(dá)

將E.coli H7/PG15接種于裝有150 m L ZYM-5052自誘導(dǎo)培養(yǎng)基[10]的250 m L搖瓶中，30℃誘導(dǎo)20 h，4℃離心后用生理鹽水洗滌2次，用轉(zhuǎn)化底物重懸菌體進(jìn)行轉(zhuǎn)化。

1.4 工程菌E.coli H 7/PG 15轉(zhuǎn)化條件的優(yōu)化

1)初始轉(zhuǎn)化條件：將離心后的菌體用轉(zhuǎn)化底物混合物重懸(OD600為30)，底物組成為：100 mmol/L青霉素G，0.5%葡萄糖，50 mmol/L MOPS(pH 7.5)，3.6 mmol/L FeSO4。將200 μL菌懸液接入20 m L試管，30℃，250 r/m in轉(zhuǎn)化20 h，進(jìn)行以下發(fā)酵條件的優(yōu)化分析，所有因素均進(jìn)行3次平行測定，結(jié)果取平均值。

2)轉(zhuǎn)化體系中菌體濃度：細(xì)菌經(jīng)誘導(dǎo)離心后收集菌體，用轉(zhuǎn)化底物重懸菌體，使得轉(zhuǎn)化體系中最終OD600分別為15、30、45、60和75，其他條件同1)。

3)轉(zhuǎn)化體系中pH：在最適的菌體濃度下，優(yōu)化轉(zhuǎn)化過程的初始pH(6.5、7.0、7.5、8.0和8.5)，其他條件同1)。

4)轉(zhuǎn)化底物中青霉素濃度:在最適的菌體濃度、pH條件下，優(yōu)化底物中青霉素濃度(20、30、40、50、100、150和200 mmol/L)。

5)轉(zhuǎn)化底物中MOPS濃度：在最適的菌體濃度、pH和青霉素濃度條件下，優(yōu)化底物中緩沖液MOPS的濃度(0、20、50、100、150和200 mmol/L)，其他條件同1)。

6)轉(zhuǎn)化底物中葡萄糖濃度：在最適的條件下，優(yōu)化底物中葡萄糖濃度(0%、0.25%、0.5%、0.75%、1%和1.25%)，其他條件同1)。

7)轉(zhuǎn)化底物中二價(jià)鐵離子濃度:在最適的條件度下，優(yōu)化底物中二價(jià)鐵離子濃度(0、0.45、0.9、1.8和3.6 mmol/L)，其他條件同1)。

8)二硫蘇糖醇和抗壞血酸對(duì)轉(zhuǎn)化的作用：在最優(yōu)轉(zhuǎn)化條件下，在轉(zhuǎn)化開始時(shí)分別加入二硫蘇糖醇和抗壞血酸，確定兩者對(duì)轉(zhuǎn)化的作用。

9)轉(zhuǎn)化反應(yīng)的時(shí)間：在最適的條件下，在不同的轉(zhuǎn)化時(shí)間進(jìn)行取樣，確定最優(yōu)的轉(zhuǎn)化時(shí)間。

1.5 分析測定方法

生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)中轉(zhuǎn)化底物青霉素G的量和G-7-ADCA的含量采用HPLC進(jìn)行測定。轉(zhuǎn)化反應(yīng)液離心后收集上清，用去離子水稀釋50倍，再用0.22 μm的濾膜過濾后即可上樣，上樣量為5 μL。色譜柱為Agilent Eclipse XDB-C18(3.5 μm 4.6 mm× 100 mm)，流動(dòng)相為的70%的10 mmol/L的KH2PO4(pH 3.0)、30%的乙腈和0.7%的三氟乙酸，柱溫25°C，流速為0.5 m L/m in，紫外檢測波長青霉素G為220 nm，G-7-ADCA為260 nm。采用外標(biāo)法繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)轉(zhuǎn)化體系中的底物和產(chǎn)物進(jìn)行定量分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 轉(zhuǎn)化體系中菌體濃度對(duì)轉(zhuǎn)化的影響

全細(xì)胞轉(zhuǎn)化體系中，菌體濃度對(duì)轉(zhuǎn)化有一定的影響，菌體越多催化反應(yīng)的酶越多，但并不是菌體量越大越有利于轉(zhuǎn)化，因?yàn)檗D(zhuǎn)化過程需要氧氣和a-酮戊二酸(圖1)，菌體量越大，對(duì)溶氧的要求越高。同時(shí)當(dāng)體系中溶氧相對(duì)較低的時(shí)候，會(huì)限制細(xì)胞的TCA循環(huán)，減少a-酮戊二酸的供應(yīng)。通過比較不同OD600對(duì)轉(zhuǎn)化效率的影響，確定在OD600為45時(shí)，G-7-ADCA的產(chǎn)量最高。

2.2 轉(zhuǎn)化過程中初始pH的影響

Gao等[9]利用棒狀鏈霉菌進(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí)的最適pH為6.5，然而細(xì)菌與真菌具有不同的代謝環(huán)境，對(duì)于pH的要求也截然不同。另一方面，底物和產(chǎn)物的溶解性和pH有重要的關(guān)系，當(dāng)產(chǎn)物G-7-ADCA的pH降低時(shí)，其溶解性也快速降低，直至析出，會(huì)影響反應(yīng)的進(jìn)行和產(chǎn)物的檢測。我們以不同初始pH進(jìn)行轉(zhuǎn)化，結(jié)果pH 7.5的轉(zhuǎn)化效率最高(圖2)。然而，在pH為7的時(shí)候產(chǎn)量快速降低，說明酶的轉(zhuǎn)化過程對(duì)pH是十分敏感的，在圖6中，反應(yīng)速度隨時(shí)間延長降低，我們猜測部分原因是由pH降低引起的(初始pH為7.5，轉(zhuǎn)化20 h后會(huì)降到6.5左右)。

圖2 不同初始pH對(duì)轉(zhuǎn)化的影響Fig.2 Effects of pH on the bioconversion.

2.3 轉(zhuǎn)化底物中青霉素濃度

Jie等[11]及Goo等[12]在進(jìn)行胞外和胞內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)時(shí)，使用的青霉素G濃度較低，最高只有12 mmol/L。我們使用的青霉素濃度較高，因此出現(xiàn)了一些新的狀況，即底物抑制效應(yīng)。如圖3所示，在20 mmol/L開始，隨底物濃度增加，產(chǎn)物濃度隨著增加，而轉(zhuǎn)化率卻是一直降低，到達(dá)50 mmol/L后，G-7-ADCA的產(chǎn)量達(dá)到最高，隨著底物濃度的增加，產(chǎn)物濃度逐漸降低。說明在青霉素G濃度為50 mmol/L的時(shí)候底物的促進(jìn)作用和抑制作用達(dá)到平衡，雖然高濃度的底物會(huì)使反應(yīng)速度加快，從經(jīng)濟(jì)實(shí)用的角度我們認(rèn)為青霉素G濃度在50 mmol/L或更低的水平。

2.4 轉(zhuǎn)化底物中MOPS的濃度

由于產(chǎn)物是有機(jī)酸，導(dǎo)致反應(yīng)液pH下降。而擴(kuò)環(huán)酶作用需要穩(wěn)定的pH環(huán)境。Goo等[12]在實(shí)驗(yàn)中使用的緩沖液均為MOPS緩沖液。我們的預(yù)實(shí)驗(yàn)顯示，MOPS比Tris-HCl和HEPE緩沖效果好?？赡苁且?yàn)镸OPS在pH 7左右有較好的緩沖能力，維持了較適宜的擴(kuò)環(huán)酶催化環(huán)境。不同濃度的MOPS緩沖液的緩沖能力不同，結(jié)果表明，100 mmol/LMOPS的緩沖效果最好(圖4)。

圖3 轉(zhuǎn)化底物中青霉素G濃度對(duì)轉(zhuǎn)化的影響Fig.3 Effects of penicillin G on the bioconversion.

圖4 轉(zhuǎn)化底物中不同MOPS濃度對(duì)轉(zhuǎn)化的影響Fig.4 Effects of MOPS on the bioconversion.

2.5 轉(zhuǎn)化底物中葡萄糖濃度的影響

轉(zhuǎn)化過程需要a-酮戊二酸作為底物。大腸桿菌中的a-酮戊二酸主要來源于TCA循環(huán)，而TCA循環(huán)需要葡萄糖推動(dòng)。如圖5所示，當(dāng)葡萄糖濃度為0.5%時(shí)G-7-ADCA的產(chǎn)量最高，達(dá)16 mmol/L，而后隨著葡萄糖濃度的增加底物濃度降低。我們檢測到隨著葡萄糖濃度增加乙酸的產(chǎn)量隨著增加，我們猜測是乙酸的增加使pH降低從而間接地影響了G-7-ADCA的產(chǎn)量。

圖5 轉(zhuǎn)化底物中葡萄糖濃度的影響Fig.5 Effects of glucose on the bioconversion.

2.6 轉(zhuǎn)化底物中二價(jià)鐵離子濃度

Fe2+是青霉素?cái)U(kuò)環(huán)酶重要的輔因子[13]，在轉(zhuǎn)化反應(yīng)中起重要的作用。對(duì)不同濃度的Fe2+進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果顯示，在Fe2+濃度為0.9 mmol/L時(shí)即可達(dá)到最優(yōu)的轉(zhuǎn)化效率，隨著Fe2+濃度的進(jìn)一步增加，產(chǎn)物量不再增加。結(jié)果表明從0到3.6 mmol/L，產(chǎn)物增加不足5 mmol/L，說明Fe2+并不是影響轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵因素，在實(shí)驗(yàn)過程中我們發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e2+會(huì)快速的氧化成3價(jià)并變?yōu)辄S色沉淀，同時(shí)會(huì)形成膠體吸附一部分菌體，因此我們認(rèn)為在轉(zhuǎn)化過程中要限制Fe2+的添加。

2.7 二硫蘇糖醇和抗壞血酸對(duì)轉(zhuǎn)化的作用

在體外實(shí)驗(yàn)中，Jie及Cho等[11,14]均用到了二硫蘇糖醇和抗壞血酸，結(jié)果顯示，二者對(duì)轉(zhuǎn)化過程有一定的促進(jìn)作用。而Sim等[15]認(rèn)為二硫蘇糖醇和抗壞血酸對(duì)擴(kuò)環(huán)酶起抑制作用。本研究中，初始轉(zhuǎn)化條件下，在轉(zhuǎn)化開始時(shí)分別加入二硫蘇糖醇(DTT)和抗壞血酸，結(jié)果表明：本研究中，二硫蘇糖醇和抗壞血酸均不是轉(zhuǎn)化反應(yīng)所必需的，且對(duì)反應(yīng)有輕微的抑制作用。

2.8 轉(zhuǎn)化反應(yīng)的時(shí)間

利用前面實(shí)驗(yàn)得到最優(yōu)的轉(zhuǎn)化條件進(jìn)行轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，考察轉(zhuǎn)化時(shí)間對(duì)反應(yīng)的影響。結(jié)果如圖6所示，隨著時(shí)間延長，反應(yīng)速率逐漸降低，在轉(zhuǎn)化進(jìn)行17 h之后，反應(yīng)速率由開始的3 mmol/(L·h)降低到約0.1 mmol/(L·h)，考慮水分蒸發(fā)帶來的濃度差異(200 μL體系，轉(zhuǎn)化20 h水分蒸發(fā)12 μL)，可以認(rèn)為反應(yīng)已經(jīng)不再進(jìn)行。因此，最優(yōu)的轉(zhuǎn)化時(shí)間為17 h。

圖6 轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)物濃度隨時(shí)間變化Fig.6 Effects of the time of bioconversion.

3 結(jié)論

針對(duì)目前G-7-ADCA生產(chǎn)的高成本、高污染問題，利用生物轉(zhuǎn)化法將廉價(jià)的底物青霉素G轉(zhuǎn)化為G-7-ADCA，完全可以解決工業(yè)生產(chǎn)中高成本高污染的問題，在Jie及Sim等[11,15]的研究中，轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)需要用到a-酮戊二酸、亞鐵離子、DTT、抗壞血酸等，成分較為復(fù)雜，而對(duì)條件要求比較嚴(yán)格，如在Gao等[9]的研究中，pH和鐵離子的最適濃度在極小的范圍內(nèi)，且G-7-ADCA的產(chǎn)量低，一般都在1 mmol/L以下，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到工業(yè)生產(chǎn)的要求。

本實(shí)驗(yàn)室使用E.coli全細(xì)胞催化的方法進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，具有轉(zhuǎn)化時(shí)間短、成本低與產(chǎn)量高的優(yōu)點(diǎn)。最適反應(yīng)條件如下：E.coli H7/PG15菌體濃度OD600為45、50 mmol/L青霉素G，0.5%葡萄糖，100 mmol/L MOPS(pH 7.5)，0.9 mmol/L FeSO4，轉(zhuǎn)化17 h，可以使G-7-ADCA產(chǎn)量(15 mmol/L)和轉(zhuǎn)化率(30%)達(dá)到較高的水平。為全細(xì)胞催化生產(chǎn)G-7-ADCA的進(jìn)一步研究和后期的發(fā)酵實(shí)驗(yàn)提供啟示和參考。

REFERENCES

[1]Brown AG,Butterworth D,Cole M,et al.Naturallyoccurring beta-lactamase inhibitors w ith antibacterial activity.J Antibiot(Tokyo),1976,29(6):668–669.

[2]Cierpucha M,Panfil I,Danh TT,et al.Synthesis of 3-Substituted-clavams:antifungal properties,DD-peptidase and beta-lactamase inhibition.J Antibiot(Tokyo),2007,60: 622–632.

[3]Brotzu G.Richerche sudi un nuovo antibiotic.Cagliari: Lavori dell'istituto di Igiene di Cagliari,1948:1–11.

[4]Bovenberg RAL,Koekman BP,Schipper D.Process for the production of 7-ADCA via expandase activity on penicillin G:US,5731165.1995-06-02.

[5]Chauvette RR,Pennington PA,Ryan CW,et al.Chem istry of cephalosporin antibiotics.XXI.Conversion of penicillins to cephalosporin.J Org Chem,1971,36(9):1259–1267.

[6]Velasco J,Adrio JL,Moreno MA,et al.Environmentally safe production of 7-am inodeacetoxycephalosporanic acid (7-ADCA)using recombinant strains of Acremonium chrysogenum.Nat Biotechnol,2000,18:857–861.

[7]Bruggink A,Straathof AJJ,van der W ielen LAM.A'Fine' chem ical industry for life science products:green solutions to chem ical challenges.Adv Biochem Eng Biotechnol,2003, 80:69–113.

[8]Hsu JS,Yang YB,Deng CH,et al.Tsai.Fam ily shuffling of expandase genes to enhance substrate specificity for penicillin G.Appl Environ M icrobiol,2004,70:6257–6263.

[9]Gao Q,Piret JM,Adrio JL,et al.Performance of a recombinant strain of Streptomyces lividans for bioconversion of penicillin G to deacetoxycephalosporin G. J Ind M icrobiol Biotechnol,2003,30:190–194.

[10]Studier FW.Protein production by auto-induction in highdensity shaking cultures.Protein Expres Purif,2005,41: 207–234.

[11]Jie JJ,Yun TX,Qiang FK,et al.New strategy of site-directed mutagenesis identifies new sites to improve Streptomyces clavuligerus deacetoxycephalosporin C synthase activity toward penicillin G.Appl M icrobiol Biotechnol,2012,93(6):2395–2401.

[12]Goo KS,Chua CS,Sim TS.Relevant double mutations in bioengineered Streptomyces clavuligerus deacetoxycephalosporin C synthase result in higher binding specificities which improve penicillin bioconversion.Appl Environ M icrobiol, 2008,74:1167–1175.

[13]Robert PH.Fe(II)/α-Ketoglutarate-dependent hydroxylases and related enzymes.Crit Rev Biochem Mol,2004,39:21–48.

[14]Cho H,Adrio JL,Luengo JM,et al.Elucidation of conditions allow ing conversion of penicillin G and other penicillins to deacetoxycephalosporins by resting cells and extracts of Streptomyces clavuligerus NP1.Proc Natl Acad Sci USA,1998,95:11544–11548.

[15]Sim J,Sim TS.In vitro conversion of penicillin G and ampicillin by recombinant Streptomyces clavuligerus NRRL 3585 deacetoxycephalosporin C synthase.Enzyme M icrob Technol,2001,29:240–245.

(本文責(zé)編 陳宏宇)

Optim ization of whole-cell biocatalysis for phenylacetyl-7-am inodeacetoxycephalosporanic acid production

Jinheng Fu1,Jian Zhao1,Baixue Lin2,Yang Xu1,and Yong Tao2
1 Sino-Germany Joint Research Institute,Nanchang University,Jiangxi 330047,Nanchang,China 2 Institute of Microbiology,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China

Cephalosporins are w idely used antibiotics ow ing to their broad activity spectra and low toxicity.Many ofthese medically important compounds are made chem ically from 7-am inodeacetoxycephalosporanic acid.At present,this intermediate is made by synthetic ring-expansion of the inexpensive penicillin G to form G-7-ADCA,followed by enzymatic removal of the side chain to obtain 7-ADCA.The chem ical synthetic process is expensive,complicated and environmentally unfriendly.Environmentally compatible enzymatic process is favorable compared w ith chem ical synthesis. In our previous research,metabolic engineered Escherichia coli strain(H7/PG15)was constructed and used as whole-cell biocatalyst for the production of G-7-ADC w ith penicillin G as substrate.The whole-cell biocatalysis was studied by single factor experiment,including the composition of substrates and the conversion conditions(OD600,pH,concentration of penicillin G,MOPS,glucose,time and FeSO4).A fter optim ization,15 mmol/L of G-7-ADCA was obtained.The process is convenient,efficient and econom ic.This work would facilitate the industrial manufacturing and further product research.

phenylacetyl-7-aminodeacetoxycephalosporanic acid,whole-cell biocatalysis,biotransformation,conditions optim ization

February 24,2014;Accep ted:April 24,2014

Yang Xu.Tel:+86-791-8329479;E-mail:xuyang1951@163.com Yong Tao.Tel/Fax:+86-10-64807419;E-mail:taoyong@im.ac.cn

付金衡,趙健,林白雪,等.全細(xì)胞催化生產(chǎn)苯乙酰-7-氨基-3-脫乙酰氧基頭孢烷酸的條件優(yōu)化.生物工程學(xué)報(bào),2014, 30(11):1781–1785.

Fu JH,Zhao J,Lin BX,et al.Optim ization of whole-cell biocatalysis for phenylacetyl-7-am inodeacetoxycephalosporanic acid production.Chin J Biotech,2014,30(11):1781–1785.

Supported by:The third Innovation Fund of“Industrial M icrobial Genomics Modification and Application”,Institute of M icrobiology,Chinese Academy of Sciences.

中國科學(xué)院微生物研究所第三批“工業(yè)微生物組學(xué)改造及應(yīng)用”創(chuàng)新培育基金資助。