alpha-紫罗酮的生物合成方法

许多食品、香料和化妆品具有令人愉悦的味道和气味。在大多数情况下，这些令人愉悦的气味和味道的特征是通过类胡萝卜素的衍生物诸如 alpha-紫罗酮和 beta-紫罗酮提供的，这些衍生物因其气味阈值处于亚 ppb 范围内而具有特殊的芳香特征。

传统来源

目前对 alpha-紫罗酮和 beta-紫罗酮的供应主要通过植物提取工艺或化学合成来解决。

随着越来越多的消费者喜欢天然成分，市场对来自天然来源的紫罗酮的需求急剧增加。然而，需要大约一百吨树莓或二十公顷农业面积来生产大约一克 alpha-紫罗酮。此外，基于植物提取的生产具有显著的缺点，诸如气候对感兴趣化合物的强度和丰度的影响、植物病害和/或收成不佳的风险、化合物的稳定性、产量增加对环境的影响以及贸易限制。

alpha-紫罗酮在结构上具有手性中心。化学合成的α-紫罗酮具有两种异构体(R和S)。R-对映体具有被描述为紫罗兰般、水果般或树莓般香味的独特而强烈的花香味和芳香，而S-对映体具有类似于β-紫罗酮的木质香味。因此，化学合成的 alpha-紫罗酮在香料行业的实用性是有限的。此外，化学合成生产可能导致环境问题，可能使用有毒的前体，并且因关键起始材料的成本，生产工艺本身可能受制于成本增加。

生物合成

专利 CN114502718A 提供了新的生物合成方法，以降低生产 alpha-紫罗酮的成本，并减少天然来源(从中常规提取这些芳香化合物)的大规模种植和加工对环境的影响。步骤如下：

将假定的生产橙色或黄色 alpha-紫罗酮的解脂耶氏酵母克隆物划线到不含尿嘧啶的最小培养基板上并使其以30℃生长。温育3天后，使菌落在5mL的YPD液体培养基中以250rpm和30℃生长5天。为了分析 alpha-紫罗酮的生产，取1.0mL解脂耶氏酵母细胞培养物，用1.0mL正己烷提取酵母浆液并涡旋至少1分钟以彻底混合。以2,000rpm离心10min后，将正己烷相用于GC/MS分析。

此方法通过使用微生物细胞培养物的酶工程和发酵技术，高产量可靠地生产 alpha-紫罗酮，而不受植物提取和化学合成所施加的限制。