1.一种D‑氨基酸氧化酶突变体,所述D‑氨基酸氧化酶的基因来源于胶红酵母,其核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示,氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示;其特征在于所述D‑氨基酸氧化酶突变体是在SEQ ID NO:2所示氨基酸序列第54位、第58位、第213位、第223位、第225位发生单突变或多位点突变获得;
所述D‑氨基酸氧化酶突变体为下列之一:第54位天冬酰胺突变为谷氨酰胺,为D‑氨基酸氧化酶突变体DAAO‑N54Q;或第213位蛋氨酸突变为丝氨酸及第223位酪氨酸突变为苯丙氨酸,为D‑氨基酸氧化酶突变体DAAO‑M213S ‑ Y223F;或第213位蛋氨酸突变为丙氨酸,为D‑氨基酸氧化酶突变体DAAO‑M213A;或第58位苯丙氨酸突变为酪氨酸及225位异亮氨酸突变为赖氨酸,为D‑氨基酸氧化酶突变体F58Y ‑I225K。
2.一种基因,其特征在于所述基因编码权利要求1所述D‑氨基酸氧化酶突变体。
3.一种工程菌,其特征在于所述工程菌含有权利要求2所述基因。
4.一种应用,其特征在于所述应用为利用权利要求1所述D‑氨基酸氧化酶突变体催化D‑氨基酸合成草酰乙酸。
5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于所述应用为以含D‑氨基酸氧化酶突变体基因的工程菌经发酵、离心、收获的菌体细胞作为全细胞催化剂,以D‑天冬氨酸为底物,加入
400U/mL的过氧化氢酶、1g/L的稳定保护剂的转化体系中,使用氨水调节pH为7.5,通气控制溶氧电极上显示的溶氧浓度为10‑20%,在温度30~40℃的条件下反应2~4h生产草酰乙酸。
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于所述转化体系中,催化剂的用量以湿菌体重量计为10~20g/L,底物D‑天冬氨酸浓度为10~40g/L。
7.权利要求3所述的工程菌的制备方法,其特征在于包括如下步骤:将含D‑氨基酸氧化酶突变体基因的重组大肠杆菌接入LB斜面培养基37℃培养12~16h;接斜面菌种于LB液体种子培养基,37℃、200r/min振荡培养4~8h;3L发酵罐中装入2.0 L培养基,以体积比1~
10%接种量将种子液接入发酵培养基,初始转速200 r/min,初始通气流量为1.0 L/min,随着菌体浓度增加调节转速与通气流量,以维持溶氧值在20~50%空气饱和度,用质量体积比为25%氨水调节pH值稳定在6.5~7.2,37℃培养4~12 h后加入IPTG至终浓度为0.5mM~1mM并降温至20~30℃诱导表达;发酵过程中流加500g/L的甘油溶液维持甘油浓度在1~5g/L发酵结束后10000 r/min、4 ℃离心10min收集菌体,无菌生理盐水洗涤菌体两次,得D‑氨基酸氧化酶突变体全细胞催化剂。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于所述的LB斜面培养基的制备方法:含有终浓度为5 g/L酵母浸粉、10 g/L蛋白胨、5 g/LNaCl 、100mg/L氨苄西林和琼脂 20 g/L的混合溶液,调节其pH7.0~7.2,121℃高压蒸汽灭菌20 min;所述的LB液体种子培养基的制备方法:含有终浓度为5 g/L酵母浸粉、10 g/L蛋白胨、5 g/LNaCl 和100mg/L氨苄西林的混合溶液,调节其pH为7.0~7.2,121℃高压蒸汽灭菌20 min。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于所述的发酵培养基的制备方法:含有终浓度为10 g/L甘油、20 g/L蛋白胨、10 g/L酵母浸粉,2 g/LMgSO4,15 g/LKH2PO4,2 g/L(NH4)
2SO4,2 g/L大豆蛋白胨,1 g/LCaCl2和50 μg/LFAD的混合溶液,调节其pH至6.7~7.0,121℃高压蒸汽灭菌20 min。
10.根据权利要求5所述的应用,其特征在于所述的稳定保护剂为亚硫酸钠、半胱氨酸和EDTA中的一种或多种组合使用。