5株假臭草来源内生真菌生物转化柠檬烯产物分析
2022-06-21梁佩芳杨道茂
梁佩芳,杨道茂
(1.开封大学 医学部,河南 开封 475000;2.华侨大学 化工学院,福建 厦门 361021)
单萜类物质主要存在于挥发油中,有止痛、抑菌、作昆虫信息素及昆虫驱避剂等作用,广泛应用于医药、香料等方面[1]。单萜类化合物由于结构简单、价格低廉,一直是理想的生物转化底物。细菌、真菌、酵母菌和植物细胞等都可以充当生物催化剂角色完成对柠檬烯[2]、α-蒎烯和β-蒎烯[3]的转化工作,在已报道的微生物催化剂中,细菌占41%,真菌占33%[4]。比如:在细菌中,假单胞属细菌(Pseudomonas sp.)能以D-柠檬烯为唯一碳源和能源转化合成紫苏醇[5-6],继而进一步氧化成紫苏醛和紫苏酸[7-8]。在真菌中,尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum 152b)可以将R-(+)-柠檬烯和S-(-)-柠檬烯转化为R-(+)-α-terpineol和limonene-1,2-diol[9];指状青霉(Penicillium digitatum)和解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)可以将(+)-柠檬烯分别转化为α-萜品醇(α-terpineol)[10]和紫苏酸[11-12];白曲霉可以转化(+)-柠檬烯,主要转化产物为异辣薄荷酮[13]。
除了从细菌和真菌菌种库中筛选具有生物转化剂功能的微生物外,近年来植物内生真菌在生物催化领域的作用开始受到重视,并且已经有利用植物内生真菌转化单萜化合物的文献报道。比如从海藻Bostrychia radicans分离到的内生真菌Botryosphaeria sp.能将外消旋樟脑转化为6-endo-羟基樟脑、6-exo-羟基樟脑、5-exo-羟基樟脑、5-endo-羟基樟脑、3-exo-羟基樟脑和8-羟基樟脑[14]。火炬松(Pinus taeda)来源的植物内生真菌Phomopsis sp.能转化1%的柠檬烯合成0.536 g/L香芹酮和2.08 g/L柠檬烯-1,2-二醇,如果用柑橘皮提取物为底物则生成2.10 g/L柠檬烯-1,2-二醇[15]。因此,无论从理论还是从实践上看,用植物内生真菌生物转化单萜类化合物具有可行性。
本实验选取无环单萜的月桂烯、单环单萜的(+)-柠檬烯和(-)-柠檬烯为代表,以假臭草来源的5株内生真菌作为测试菌株,采用GC-MS手段分析转化产物,以期为工业生物催化寻找合适的微生物菌种。……
