[發明專利]利用微生物轉化法生產天然香料γ-十二內酯的方法

無效

• 申請號: 200910065540.7
• 申請日: 2009-07-27
• 公開（公告）號: CN101967503A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 李恒
• 申請（專利權）人: 河南省南召縣華龍辛夷開發有限責任公司
• 主分類號: C12P17/04
• 分類號: C12P17/04;C12R1/645;C12R1/73;C12R1/84
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 莊振乾

技術領域

本發明屬于生物醫藥輕工領域，具體涉及一種利用微生物轉化法生產天然香料γ-十二內酯的方法。

背景技術

目前，市場上大部分香料化合物是通過化學合成或從植物中萃取生產的。動植物是生產天然香料的一個重要來源。但往往由于原料和技術方面的限制，使得產量相對較低。傳統天然香料的制備方法主要有水蒸氣蒸餾法、溶劑萃取法、榨磨法、吸附法等。這些方法可以將天然物質中有效芳香成分提取出來。但由于這種生產方法是一種資源性產業，氣候條件、地理位置、自然災害、品種變異、政治環境、相關政策等諸多因素都不同程度的影響天然香料的產量、質量和價格。目前國內化學合成法占主導地位。傳統方法主要分為醛和β-溴代酸酯縮合、烷基取代的環氧乙烷與丙二酸酯鈉鹽反應、以糠醛和鹵代烷烴為原料制備、自由基縮合法、丙烯酸甲酯和正辛、壬醇反應等。天然香料的香氣濃郁、自然柔和，是合成香料難以代替的，但由于其產量遠不能滿足日益增長的市場需求，因此價格一直居高不下。

發明內容

為解決現有水性漆技術存在的上述缺陷，本發明目的在于提供一種利用微生物轉化法生產天然香料γ-十二內酯的方法，該方法反映條件溫和、操作簡單、選擇性高、生產成本低，原材料價廉易得，節省、維護自然資源，保護環境，有利于生態平衡。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案是：該利用微生物轉化法生產天然香料γ-十二內酯的方法，其特征在于按下述步驟制備：

(1)初篩：選擇能夠利用硬脂酸作為能源并以油酸為底物的目標微生物；

(2)復篩：選擇合適的培養基配方將初篩得到的菌株進行復篩，得到生長旺盛的復篩菌株，目的為保證微生物轉化過程中不以消耗油酸作為能量來源，進而按照上述培養基配方加入油酸取代硬脂酸恒溫振蕩培養，反應后去除有機溶劑進行氣相色譜分析后選取10-羥基脂肪酸產率高的菌株進行后續反應；

(3)第一步發酵：選取合適的培養基配方，在一定溫度、時間下搖床培養，加入底物后繼續培養若干時間之后完成發酵過程，對發酵液進行酸化處理并除去有機溶劑后進行氣相色譜鑒定，上述菌株能將油酸轉化為兩種混合物，為10-羥基脂肪酸和10-羰基硬脂酸；

(4)第二步發酵：10-羥基硬脂酸轉化為γ-十二內酯，反應體系加入吐溫80作為為表面活性劑提高菌種作用活性，在第一步實驗粗提的10-羥基硬脂酸中接種焙烤酵母，為增加反應體系的互溶性加入石蠟起到增溶作用，通過蒸餾將產品從石蠟中純化，純度可達97.9％。

所述酵母可以是畢赤酵母或耶羅威亞酵母或Candida?lipolytica。

采用上述技術方案的有益效果是：該利用微生物轉化法生產天然香料γ-十二內酯的方法是以油酸為底物，經假單胞菌轉化，生成10-羥基油酸，經畢赤酵母經β氧化和內酯化得到γ-十二內酯。步驟4中加入石蠟增加反應體系的互溶性，保證酵母和羥基酸的良好接觸后反應可以較順利的進行。根據香料工業國際組織將利用酶、微生物轉化技術生產的香料定義為天然香料的規定，該方法加工出的γ-十二內酯為天然香料。采用生物技術生產香料，反應條件溫和、操作簡單、選擇性高、生產設備容易實現；生產成本低，原材料來源不受地區季節限制，克服了傳統天然香料提取制備受季節、地理環境制約的缺點。自然界微生物資源豐富，酶種類繁多，經過分離、純化、育種可獲得適合不同香料生產的菌種和酶制劑。微生物轉化生產內酯的過程中，能使產物具有良好的單一旋光性，同時條件溫和、無毒，能為反應提供純凈的環境。與傳統天然產物提取方法相比，生物催化法優勢在于：1、獨立農業之外，不受不利環境條件限制。生產成本低，原料廉價易得。2、可利用工程技術方法進行放大和工業化生產，產品易于回收。3、自然界微生物資源豐富，酶種類繁多，經過分離、純化、育種可獲得不同香料生產所需菌種和酶制劑，利用基因工程可以生產出大多數香味料，也可發現和創新新型香味物質，制備新的復合香料或單體。4、生物技術制備的香料香氣自然柔和、豐滿濃郁、安全性高。賦予加香產品天然感，深受人們喜愛。5、維護自然資源、保護環境，有利于生態平衡。與傳統化學合成方法相比，生物催化法優勢在于：1、生產條件溫和、操作簡單、選擇性高、生產設備容易實現。2、立體選擇性強，可減少不必要異構體的產生，易于提取分離。3、環境友好，污染物質排放量小。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施例作進一步詳細的說明。

圖1為γ-十二內酯的結構式。

圖2為微生物轉化法流程示意圖。

具體實施方式