Page 97 - 精细化工2019年第12期

第 36 卷第 12 期 精 细 化 工 Vol.36, No.12
2019 年 12 月 FINE CHEMICALS Dec. 2019

生物工程
肉桂内生菌 Sphingomonas sp. Z45 生物转化

肉桂醇生成天然 2-苯乙醇

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黄秋容 ，粟桂娇 ，赖 芳 ，刘雄民 ，马 丽
（1. 广西大学 化学化工学院，广西 南宁 530004；2. 广西大学 生命科学与技术学院，广西 南宁 530004）
摘要：从新鲜肉桂枝中筛选出一株高效转化肉桂醇合成天然 2-苯乙醇的内生菌，经鉴定为鞘氨醇单胞菌，并命
名为 Sphingomonas sp. Z45。采用 GC-MS 法对代谢中间体进行跟踪监测，推测了其可能的代谢途径为：肉桂醇
先被氧化、脱羧生成苯乙醛，苯乙醛加氢还原得到产物 2-苯乙醇。考察了单因素实验对该生物转化体系的影响，
得到反应优化工艺条件为：初始 pH = 7，接种量 5%，三角瓶（150 mL）中装液量为 20 mL，菌体培养 24 h 后，
加入底物肉桂醇质量浓度 2.5 g/L，在 30 ℃、转速为 200 r/min 的摇床反应 12 h。在该优化条件下，肉桂醇转化
率为 59.16%，2-苯乙醇质量浓度达到 1.48 g/L。
关键词：肉桂醇；天然 2-苯乙醇；内生菌；鞘氨醇单胞菌；生物转化
中图分类号：TQ243.4 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2019) 12-2425-06

Biotransformation of Cinnamon Alcohol into Natural 2-Phenylethanol by
Endophytic Bacteria Sphingomonas sp. Z45 from Cinnamon

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HUANG Qiu-rong , SU Gui-jiao , LAI Fang , LIU Xiong-min , MA Li
（1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Guangxi University, Nanning 530004, Guangxi, China; 2. College
of Life Sciences and Technology, Guangxi University, Nanning 530004, Guangxi, China）
Abstract: An endophytic strain screened from fresh cinnamon branch that can biotransform cinnamyl
alcohol to synthesize natural 2-phenylethanol was identified as Sphingomonas and named Sphingomonas sp.
Z45. The metabolic intermediates were traced by GC-MS, and the possible metabolic pathway was deduced
as follows: cinnamyl alcohol was first oxidized and then decarboxylated to phenylacetaldehyde,
subsequently, the hydrogenation reduction of phenylacetaldehyde gave 2-phenylethyl alcohol. The factors
affecting the biotransformation system were investigated by single factor experiment. The optimal reaction
conditions were obtained as follows: initial pH = 7, inoculum concentration 5%, 20 mL medium in 150 mL
flask, cell culture time 24 h, mass concentration of substrate cinnamyl alcohol 2.5 g/L, conversion
temperature 30 ℃, shaker speed 200 r/min, conversion time 12 h. Under the optimal conditions, the
conversion of cinnamon alcohol was 59.16% and the concentration of 2-phenylethanol was 1.48 g/L.
Key words: cinnamol; natural 2-phenylethanol; endophyte; Sphingomonas; biotransformation

2-苯乙醇（2-PE）是一种可挥发性高级芳香醇， 化学合成法生产 2-PE 不能作为天然品，附加值低。
因其具有怡人玫瑰香味而广泛被应用于食品、化妆 植物精油提取法虽可直接获得高价值的天然 2-PE，
品、香水等行业 [1-2] 。目前，2-PE 的生产主要依赖苯- 但是在精油中 2-PE 含量很低，生产成本过高。
[3]
环氧乙烷法和氧化苯乙烯加氢法这两种化学合成法 ， 随着生物技术的发展，具有条件温和、高效专
极少部分是由玫瑰精油等植物精油直接提取。采用 一、环境友好型的生物催化技术更符合“绿色化工”

收稿日期：2019-02-16; 定用日期：2019-05-24; DOI: 10.13550/j.jxhg.20190121
基金项目：国家自然科学基金资助项目（21502027）；广西自然科学基金资助项目（2016GXNFAA380304）；广西重点研究计划（桂科
AB18126052）
作者简介：黄秋容（1992—），女，硕士生，E-mail：hqr459@126.com。联系人：马 丽（1971—），女，高工，E-mail：gxumali@126.com。