大肠杆菌通过甲羟戊酸途径合成紫苏醇
2018-06-11秦泽华张汝兵郁建平
生物工程学报 2018年5期
关键词:途径
秦泽华,张汝兵,郁建平
1 贵州大学,贵州 贵阳 550000
2 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 中国科学院生物基材料重点实验室,山东 青岛 266101
紫苏醇是一种性质稳定、不易挥发、耐热耐酸的单体香料,在工业生产、食品生产、农业生产中具备广泛的用途[1]。此外,紫苏醇在医疗中也有独到的治疗效果,可用于降低器官移植中的排斥反应,并在胰腺癌[2]、乳腺癌[3]和食道癌[4]等多种癌症治疗[5-6]中具有广谱、高效、低毒的抗癌作用,目前国外已进入了临床阶段。
在自然界中,紫苏醇是植物甲醛戊酸代谢途径中产生的单萜化合物,通常以游离或酯的形式存在于多种植物中[7]。理论上,紫苏醇可采用有机溶剂[8-9]或超临界 CO2萃取[10-11]等方法从天然植物精油中提取。但因植物精油中紫苏醇含量太低、不易分离,导致成本过高而不能大量生产。李谦和等[12]则采用以天然存在的单萜烯为起始原料,用化学合成的方法合成紫苏醇,但因反应温度高、氧化剂剧毒、产物复杂且产率低等原因,同样也不能在实际生产中应用[13]。现今,合成生物学和代谢工程技术的迅速发展,为改造目标分子的天然生产物种或设计异源合成途径提供了可能。同时生物转化反应具有操作简单、条件温和、无毒、环境友好等优势,且转化所得到的产物通常具有区域选择性和立体选择性,所以生物转化法用于合成紫苏醇具有较好的应用前景[14]。
1966年,科学家Dhavalikar等[15]首次报道了假单胞菌Pseudomonad转化柠檬烯的方法,发现该细菌可以将 D-柠檬烯作为唯一碳源和能源转化合成紫苏醇。……
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