微生物转化丙烯基笨产生天然香料.ppt

微生物转化丙烯基苯产生天然香料微生物转化丙烯基苯产生天然香料香料在食品、饮料及化妆品工业中大量被使用，每年全世界的香料市场达到180亿美元（2006），而且在逐年平稳增长中。
当今世界市场上大多数的香料均由化学法合成，只有少于5%可称为天然的香料是从植物中提取到。采用不同方法生产的香料的价格差别非常大，以香草醛为例：从香兰豆中提取的香草醛价格在0.22~0.25g/1美元之间，而由化学法从邻甲氧基苯酚合成的香草醛则大约为66.7g/1美元。
根据美国FDA和欧洲的法律规定，用生物技术方法产生的香料，如果用于生产的最初原料是天然的，也可视为天然香料，所以许多的研究开始聚焦在采用生物技术方法来生产香精和香料。当前香料生产中存在的问题：采用生物技术生产香料：微生物转化丙烯基苯产生天然香料丙烯基苯是一种具有不同取代基团的芳香族化合物，作为起始化合物用于生产各种香料，它能通过物理方法从植物油中萃取。
丙烯基苯对于大多数的微生物来说是有毒害作用的，但最近报道称某些微生物能将丙烯基苯转化为高值的香料。例如，从丁香树Syzygiumaromaticum精油萃取的丁香酚和异丁香酚能被转化为香兰素。
许多研究开始聚焦在这个过程的中间媒介以及关键酶的分离，以阐明丙烯基苯的代谢机制。丙烯基苯的微生物代谢：环氧——二醇途径：1-丙烯基笨：异丁香酚和茴香醚2-丙烯基笨：丁香酚微生物转化丙烯基苯产生天然香料香草醛（C8H8O3，4-羟基-3-甲氧基-苯甲醛），在世界市场上最重要的香料，每年的需求量超过12000吨，然而超过80%的香草醛是由化学方法合成。
通过生物技术的方法生产香草醛已经被广泛地研究，也尝试了几种底物，如阿魏酸、丁香酚、异丁香酚、香草酸、木质素甚至葡萄糖。在这几种底物中，经阿魏酸转化得到的香草醛的产量最高，接近20g/l，摩尔产率比其他的高50%。
然而，用于反应的阿魏酸不是从天然原料得到的，而且用该方法得到的香草醛也不能列入天然品。也有一些实验尝试用玉米糠和甜菜桨用酶法生产阿魏酸，但由于获得的阿魏酸的产量太低，而无可行性。微生物转化生产香草醛酶催化法生产香草醛从丙烯基苯得到的其他香料产品微生物转化丙烯基苯产生天然香料挑战：大多数的微生物转化的产量和浓度都比较低，以至生物技术转化工艺缺少可行性。
前景：
1、经基因改良，可能产生具有更高催化活性的菌株，采用分子技术直接进行关键酶的移植是将来提高产量的一个重要的工具。一个很好的例证通过重建一个缺乏内酯降解的酰基辅酶A氧化酶活性的菌株，生产的菌株只是轻微的改变，但相对于野生型菌株γ癸内酯的产量却是十倍地增加。
2、工艺优化将会是另外一个重要的方向。如由液相和实质相组成的双相生物转化体系，已经成功地应用在许多生物转化（或降解）过程。在双相体系中，底物的毒性被降低，更有利于底物在细胞膜上的转化。应用这种双相转化体系，在由异丁香酚生产香草醛中取得了巨大的进步，香草醛的产量达到30g/l。
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