应用啤酒酵母催化合成ATP

项  目  简  介

    ATP化学名为腺苷三磷酸，结构式：

图1、ATP分子结构

    ATP是一种高能分子，被称为生物体内能量的通用“货币”，肌肉收缩和细胞的其它运动，主动转运和生物合成都需要ATP参与。在临床上ATP已被广泛用作肌肉萎缩、心肌梗塞、肝炎和各种急救病症中治疗或重要辅助治疗药物。

    ATP是1929年由德国生物化学家洛漫（Lohman）在肌肉浸出物中发现的。在工业生产上曾用兔子肌肉提取法，菠菜光合磷酸化法，从AMP化学合成等方法制造。由于以上这些方法存在着成本高，环境污染等问题，从七十年代开始采用酵母细胞酶系转化方法，由腺苷或AMP生物合成。

一、生产机理

利用酵母糖酵解途径，一分子葡萄糖可使二分子ADP转化成ATP。酵母中还含有腺苷激酶和AMP激酶，前者可将腺苷转化成AMP，后者可将AMP转化成ADP。因此，若不断地供应葡萄糖，使糖酵解途径不断地运转，便可由腺苷或AMP制造ATP。此反应过程可用图1表示。

这种生产机理日本人称之为能量偶联发酵，或ATP再生偶联反应。国内有人称之为利用细胞酶系转化。我们从“七五”攻关开始对ATP再生技术进行了长期研究。它不仅可应用于生产ATP，还可以应用于CTP、胞二磷胆碱、谷胱甘肽等许多ATP参与的生物合成反应。

二、制造ATP工艺流程图

工艺过程如图3所示：

根据本艺，1公斤腺苷可以制造1.3公斤ATP。

三  风险分析

    据我们在2000年调查统计，国内有近 百家的药厂持有ATP制剂生产证，并对其中四十多家电话访问，均对ATP的原料极感兴趣！目前ATP在国内的销售量约有200吨/年，主要依赖从日本进口.本技术曾在上海某公司进行过中试,并已经放大正常生产.

华东理工大学酶工程室

生物线磊----核酸代谢