[发明专利]一种覆盆子酮的工业化发酵生产方法

说明书

本发明公开了一种覆盆子酮的工业化发酵生产方法，包括如下步骤：(1)以天然对香豆酸为原料，在放线菌Actinomycetes sp.OMK‑74代谢下生成对羟基苯甲醛；(2)以步骤(1)所得的对羟基苯甲醛与丙酮为原料，在芽胞杆菌Bacillus sp.OMK‑75代谢下生成4‑羟基苄叉丙酮；(3)以步骤(2)所得的4‑羟基苄叉丙酮为原料，在酵母菌Saccharomyces sp.OMK‑76代谢下还原生成所述覆盆子酮。本发明通过三步发酵，实现了高效的生物法合成覆盆子酮的生产工艺。

技术领域

本发明属于覆盆子酮生产技术领域，具体涉及一种覆盆子酮的工业化发酵生产方法。

背景技术

覆盆子酮又名悬钩子酮，化学名4-对羟基苯基-2-丁酮。覆盆子酮是覆盆子的主要香气成分，是国内外大量使用的优雅果香的香料，广泛应用于化妆品和食品中，除此之外还可应用于合成医药等。

现有技术中，关于覆盆子酮的合成方法的报道具体如下：

(1)1996年，Claudio Fuganti等分别以baker′s yeast(Tetrahedron，1996，52.4041-4052) 和Beauveria bassiana(Tetrahedron：Asymmetry，1996，7，3129-3134)对4-羟基亚苄基丙酮 (如图1所示)中的烯键进行还原制备覆盆子酮。并且于1998年发表文章(Journal of Molecular Catalysis B：Enzymatic 1998，4，289-293)再次对能够催化还原烯键的问生物进行筛选，并对还原产物进行详尽的考察，发现某些微生物能选择性地还原烯键，而大多数微生物则同时还原烯键和羰基生成杜鹃醇。

(2)1998年，Whitehead，I.M.等(Food Technol1998，52，40-46)使用从发酵或植物提取来源的对羟基苯甲醛和发酵来源的丙酮通过醛缩酶催化缩合，而后经β-消去反应得到4-羟基亚苄基丙酮，最后通过微生物催化烯键还原得到覆盆子酮。

(3)2007年，G.Feron等(Letters in Applied Microbiology 2007，45，29-35)等利用基因工程宿主菌大肠杆菌表达源于细菌的醛缩酶(DERA)实现了对羟基苯甲醛和丙酮的缩合，并通过过程优化，最终覆盆子酮合成关键中间体4-羟基亚苄基丙酮的产量达到160mg/L。

综上，以上各方法均停留在实验室水平，还无法实现覆盆子酮的工业化规模生产。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种覆盆子酮的工业化发酵生产方法。

本发明的技术方案如下：

一种覆盆子酮的工业化发酵生产方法，包括如下步骤：

(1)以天然对香豆酸为原料，在放线菌Actinomycetes sp.OMK-74代谢下生成对羟基苯甲醛；

(2)以步骤(1)所得的对羟基苯甲醛与丙酮为原料，在芽胞杆菌Bacillus sp.OMK-75 代谢下生成4-羟基苄叉丙酮；

(3)以步骤(2)所得的4-羟基苄叉丙酮为原料，在酵母菌Saccharomyces sp.OMK-76 代谢下还原生成所述覆盆子酮；

放线菌Actinomycetes sp.OMK-74于2020年10月16日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO：M 2020584；芽胞杆菌Bacillus sp.OMK-75于2020年 10月16日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO：M 2020585；酵母菌Saccharomyces sp.OMK-76于2020年10月16日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为：CCTCC NO：M 2020586。保藏地址：中国武汉武汉大学。