天然香精香料与生物技术

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-=.; 的高密度培养，优化阿魏酸到香兰素的转化率， 以葡萄糖和磷脂的混合物为碳源，代替过去以麦芽 糖为碳源的方式，经过 $6J 的培养，香兰素含量达 L’@/,7M 。
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以木质素为前体，白腐真菌9ND-3CO123 P.=,-5 能将 其转化为香兰素 。$??L年，MC;0,COQCC;;C=等以香草 酸 为 前 体 ， 在 培 养 "J 的 I*4=2F21.; 4-==0B01-=.; QRSM"?6"G麦芽糖培养基中添加"%6,7M纤维二糖，经 过 LJ 的培养，得到 6$@/,7M 的香兰素；在培养 "J 的 I* 4=2F21.; 4-==0B01-=.; QRSM"T&’L 纤维二糖培养基 中添加G%6,7M纤维二糖，经过LJ的培养，得到6’@/,7M 的香兰素!T#。 $%G 在内酯合成中的应用 内酯是羟基脂肪酸分子经过分子内酯化形成的 化合物，具有浓郁的香气，在各种具有水果味、可可 味、奶酪味、甜味及坚果味的食品中都曾分离到。为 了生产一些重要的内酯，工业上采用一些生物转化 法，如用微生物合成!O癸内酯就是一个很好的例子。 就 ! O 癸内酯的生产而言，基本 过 程 包 括 ：用
食品科技
食品添加剂
天然香精香料与生物技术
辛 羚#，俞 苓%，齐凤兰#，陈有容# （#&上海水产大学食品学院，上海 %’!!()；%&上海应用技术学院，上海 %!!*++）
摘要：天然香精香料是高价值的精细化工产品和食品添加剂，但原料来源有限且提取成本高。利用生 物技术生产这类产品具有广阔的前景。简述了发酵工程、酶工程、细胞工程和基因工程在香精香料中 的应用，并探讨了生物技术在香精香料中的应用前景。 关键词：生物技术；香精香料；生物转化 中图分类号：,-%)%.+ 文献标识码：/ 文章编号：0))12((3(4%!!*5##2’’*(2’+
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丁子香酚是丁香树()*+*,-./ 012/03-4./5精油的主 要成分，价格便宜，当前市场价格是6美元78,，用它 作为香兰素的合成前体在经济上具有可行性。镰刀 霉 9:.;01-./ ;2<0=-> 也可将丁子香酚转化为香兰素 。
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有记载的微生物发酵制取香兰素的最早专利是 $??@ 年 A0BC=D21;3 和 E2FF 以丁子香酚为前体，发酵 G 周得 到 微 量 的 香 兰 素 ， 其 转 化 率 约 为 ?H 。 $??’ 年 ， A0BC=D21;3 又发现了一个新的假单胞菌 9I;C.J2/2=0; ;F%>，可以将丁子香酚转化为各种香兰素的前体物质， 且含量较高!6#。 阿魏酸由于与香兰素的化学相似性，被认为是 很有前途的前体物质，该物质大量存在于谷糠、甜 菜糖浆等农业废料中，从这些原料中提取纯化阿魏 酸，用来发酵生产香兰素，可大大提高谷物与甜菜 的综合利用率。当前，已经有用谷糠和甜菜糖浆生 产天然香兰素的相当成熟的工艺：9$>从谷糠和甜菜糖 浆中提取纯化阿魏酸；9G>通过微生物发酵把阿魏酸转 化为香兰素；9">采用超滤分离和去除微生物；9&>从发 酵液中萃取除去副产物，多次重结晶后得到高纯度 的香兰素 。$???年，KJJ2.等进行I*4=2F21.; 4-==0B01!
! 前言 香精香料属于高价值的精细化工产品，常用于 食品、化妆品、医药、洗涤剂等工业中。目前，世界 上香精香料的生产主要是人工合成和从天然动植物 中提取。人工合成的香精香料由于人们对其安全性 问题一直有争议，因此其应用受到限制。随着人类 回归大自然的趋势，人们对安全的香精香料的需求 日益增加，从动植物中提取的天然香精香料可以满 足这种安全性的需求，但天然动植物香料受原料来 源的限制，从而使天然香料物质的开发和应用受到
收稿日期：%’’*2’*2#( 作者简介：辛羚4#(6(25，男7 汉8，江苏无锡人，硕士研究生， 研究方向为食品生物技术。
限制"#$。正因为如此，生物技术生产香料化合物受到 人们越来越多的重视。生物技术方法是模拟天然动 植物代谢过程，生产出香料化合物，而且这些化合 物已被欧洲和美国食品法规界定为“天然的” 。 # 发酵工程在香精香料中的应用 发酵工程是生物技术的重要组成部分，它将微 生物学、生物化学、化学工程学的基本原理有机的 结合起来，是一门利用微生物的生长代谢活动来生 产各种有用物质的工程技术。目前，在香精香料的 生物合成中应用最广泛的生物技术是发酵工程，以 工农业废料为原料，利用微生物可以生产各种天然 香料"%$。细菌、霉菌和酵母菌都可用来生产香兰素、内 酯等香精香料，采用细胞固定化等技术手段还可以
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食品添加剂
系列化合物时，会受到多种因素影响。外植体、使用 培养基的类型、培养基中添加的前体物质的种类和 数量、培养期的温度和光照的温度都会对代谢物的 组成和产量有重要影响;R$=。 E 基因工程在香精香料中的应用 欧盟>^_B目前的一个研究课题主要应用基因工程 来将单萜转化为具有强烈香味活性的功能氧化产品。 一个野生假单胞菌‘,3’6G/7/(.3 561&G.B作为宿主，向 其引入一个编码单萜转化酶的基因，从而使之成为 具有特殊催化功能的基因工程菌;RV=。 国外对丁子香酚降解菌 假 单 胞 菌 >,3’6G/7/(.3 35W [,PRB 中的丁子香酚羟化酶基因 >’-2MT’-2LB 进行 了研究;RX=。还有人研究了能将阿魏酸转化为香兰素的 M720/:.1/53&3 35W \aRX<的基因;R<=。不仅如此，有研究 者通过破坏香兰素脱氢酶 >bG-B 基因构建的假单胞菌 >,3’6G/7/(.3 35W \aR""B，用于将丁子香酚转化为香 兰素;R8=。c.*:.(G等;R"=还利用,_a标记大米的香精基因， 对大米香精进行基因水平的研究。 生物技术在香精香料中的应用，早期主要集中 在筛选可产生芳香化合物的微生物菌种上，而现今 的微生物技术>包括基因工程B正越来越多地应用于提 高生物催化剂的催化效率。就某些微生物而言，如 大肠杆菌、芽孢杆菌、酵母菌，对它们的一个基因的 转移和表达，目前基因工程已经做得很好。这些程 序能够用于基因扩增，由此，基因的这些复制品就 增加了某种特定酶的产量，并提高了目的物的产量。 蛋白质工程也可以增强酶的某些功能。我们可以预 计，基因工程和蛋白质工程将成为未来香精香料研 发的主要方向。
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参考文献： ;R= 姚汝华 D 邱树毅W 利用生物技术生产香精香料物质 W 广州 食品工业科技DR""VDRR>EBd< ;C= O P/.*’3D ’1 .:W L&/5*/0’33 ^(S&(’’*&(SD C@@@D>C$BdX"V4X"" ;$= _.*7’( U.5.G.1’306D ’1 .:W M55: O&0*/J&/: L&/1’0-(/:D R""<D E<d <@84<RE ;E= \ ,*&’e’*1D ’1 .:W M55: O&0*/J&/: L&/1’0-(/:D C@@RDVXdC"X4$RE ;V= f a.J’(-/*31W M55: O&0*/J&/: L&/1’0-(/:D R""XDEXdE<@4E<E ;X= 宋刚D曹劲松D彭志英W 香兰素的生物合成W 食品与发酵工 业D C@@RDC<><Bd<C4<E ;<= f [GG/6D ’1 .:W M55: O&0*/J&/: L&/1’0-(/:D R"""DV$dR4X ;8= U U’3.S’4O’’33’(D ’1 .:W M55: O&0*/J&/: L&/1’0-(/:D R""<D E<d$"$4$"< ;"= 宋焕禄 W 食用香味料的生化生物制备 W 北京 d 中国物资出 版社D C@@C