生物合成3-苯丙醇的市场前景

3-苯丙醇又名氢化肉桂醇、利胆醇，天然存在于草莓、茶叶等植物中，它是一种无色、略带油性的液体，具有温和、芳香的花香气味和中等强度的甜味。由于消费者对天然食品添加剂的偏好，因此市场对天然芳香化合物的需求不断增加。长期以来，高等植物的精油是天然香料的唯一来源。

3-苯丙醇的用途

3-苯丙醇作为精细化的芳香氨基酸衍生物广泛应用于化妆品、食品等领域。此外 3-苯丙醇是一种高效促胆汁分泌剂和温和的解痉剂。临床上用于治疗胆囊炎、胆石症、胆道术后综合征等，且对肝细胞的保护具有重要作用。胆石症是指胆道系统发生结石的疾病，在急腹症中发病率高居第二，仅次于急性阑尾炎。Lü等在2017年的一份报告指出，中国胆囊结石的发病率在 5.7%，其中女性患者几乎是男性患者的两倍，因此利胆类药物市场需求量巨大。

目前苯丙醇的生产主要由肉桂酸乙酯催化加氢制得，贵金属催化剂本身性质的不同常导致副产物的产生，反应一般在高温高压及重金属催化剂的条件下进行。

生物合成3-苯丙醇的市场前景

随着国家碳达峰目标的深入贯彻执行，较低的生产效率、高污染的化工生产方式将会逐步被取代，微生物生产因其温和的生产条件、绿色清洁的生产周期在未来的可持续发展中极具竞争力。在过去的几十年中，利用微生物作为平台菌生产高附加值化合物的绿色生产方式已逐渐替代利用石油基合成化合物的高风险、高污染的方式。随着科学工作者对各种微生物系统、深入且明晰的研究以及基因编辑方法、高通量筛选方法的不断成熟，改造微生物使其利用廉价碳原料合成高附加值化学品的合成生物学已经广泛用于医疗、食品、化妆品、化学品、环境保护等重要领域，中国“十三五”规划中明确把合成生物学作为重点创新发展领域。

到 2030 年，将基本形成比较完整的合成生物技术创新体系，合成生物产业初具规模，国际竞争力大幅提升。有相关课题以合成生物学和代谢工程学的理论为基础设计了两种3-苯丙醇的合成方式，这两种合成方式共享同样的上游代谢途径，即以甘油为基本碳源，经糖异生途径和磷酸戊糖途径分别生成重要前体磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）和D-赤藓糖-4-磷酸（E4P），经DAHP合酶催化合成莽草酸途径的个化合物 3-脱氧-D-阿拉伯糖庚酸七磷酸酯。通过调控基因表达、削弱竞争途径、调节碳流量分配等方式，不断改善菌株的生产性能，最终实现3-苯丙醇的高产。