[发明专利]一种生产迷迭香酸的菌株及方法

说明书

本发明公开了一种生产迷迭香酸的菌株及方法，属于生物工程技术领域。本发明构建了表达4‑香豆酸辅酶A连接酶、迷迭香酸合成酶、多聚磷酸激酶2‑I、多聚磷酸盐激酶2‑II的重组细胞或者重组细胞的组合，并利用重组细胞或者重组细胞的组合催化丹参素和咖啡酸合成迷迭香酸。本发明具有良好的工业化应用前景。

技术领域

本发明涉及一种生产迷迭香酸的菌株及方法，属于生物工程技术领域。

背景技术

迷迭香酸(Rosmarinic acid，RA)，是一种天然的多酚类化合物。在结构上，RA是由咖啡酸(Caffeic acid)和D-丹参素(D-Danshensu)所组成的酯，广泛分布于唇形科、紫草科、葫芦科、椴树科、伞形科等植物中，尤以唇形科和紫草科中含量最高。RA作为迷迭香中最有效的抗氧化成分，已被美国食品药物管理局(FDA)认可为“公众安全食品”。早在1998年Nakamura等就提出邻二酚羟基是清除自由基活性的物质基础，而C3位的共轭双键具有增效作用(OhtoY,MurakamiA,Nakamura Y,et al.Superoxide scavenging activity ofrosmarinic acid from Perillafrutescens Britton var.acuta f.viridis[J].Journalof Agricultural and Food Chemistry,1998,46(11):4545-4550)。近几年的研究表明，迷迭香酸对多种疾病有明显的作用，迷迭香酸在抗氧化、抑制病原微生物、抗癌抗肿瘤、抗炎活性和免疫抑制活性、抗血栓、抗血小板凝集、抗抑郁、防辐射、防止细胞损伤及记忆损伤等方面都具有良好的生物活性。随着人们对迷迭香酸生物学活性及体内代谢特征的不断研究，越来越多的生物活性被开发出来。因此，进一步地合理开发、利用迷迭香酸使其为人类所用，将成为以后的研究热点。

目前迷迭香酸的工业化生产还不成熟，且大都处于实验室阶段。其小量制备主要有以下两种方式：1)通过对唇形科植物进行纤维素酶酶解法、超声法、回流法处理，再进一步获得迷迭香酸；2)利用化学合成的方法制备迷迭香酸。从植物中提取迷迭香酸，方法简便，易于实现，产品质量得到保障。但是此方法需要大量的有机溶剂，提取耗时长并且迷迭香酸的回收率不高。通过化学合成的方法虽然能成功合成迷迭香酸，但由于原料和试剂成本昂贵，反应过程中产生许多副产物，并且合成步骤较长，反应剧烈不易控制等缺点，使得化学合成方法不适合工业化生产。除此之外，由于迷迭香酸是重要的食品、药物、保健品的原材料，因此通过化学方法得到的产品不受人们欢迎。目前市场上的这一类物质主要从植物中提到得到，例如，中国发明专利CN 108658769A公开了一种基于响应面法夏枯草迷迭香酸的提取工艺；中国发明专利CN 107935855A通过回流法从迷迭香中提取迷迭香酸的方法。由于植物资源及其含量的限制，并且提取过程繁琐、复杂，使得这些产品价格昂贵，因此通过微生物法生产受到了广泛的关注。