Page 99 - 精细化工2019年第12期

第 12 期 黄秋容，等: 肉桂内生菌 Sphingomonas sp. Z45 生物转化肉桂醇生成天然 2-苯乙醇 ·2427·

GC 条件：色谱柱为 Rxi-5Sil MS 熔融石英毛细 2.2 菌体生物量和 OD 600 标准曲线的测定
管柱（30 m×0.25 mm×0.25 µm），载气为高纯氦气。 菌体浓度直接影响转化效果。以菌体干重作为
柱前压 100 kPa，分流比 1∶20，进样量 0.2 µL，进 生物量测定的指标。转化结束后，取一定量转化液，
样口温度 250 ℃，接口温度 260 ℃。二阶程序升温， 用蒸馏水稀释成不同倍数后，测定菌悬液在 600 nm
柱初温为 100 ℃，以 15 ℃/min 升至 200 ℃，再以 处的吸光值 [28] 。离心后倾去上清液，洗涤两次，
20 ℃/min 升至 250 ℃。MS 条件为 EI 离子源，电子 105 ℃烘干至恒重，根据 OD 600 与菌体干重（g/L）
能量 70 eV，电子倍增器电压 1.5 kV，全扫描方式。 标准曲线求出生物量，结果见图 2。

2 结果与讨论

2.1 产 2-苯乙醇菌株的筛选
将分离纯化所得的肉桂内生菌进行摇瓶培养，
转化液经高效液相色谱分析测定。筛选出可转化肉
桂醇为 2-PE 的菌株共 4 株，其中菌株 Z45 具有较高
的转化肉桂醇生成 2-PE 的能力。经广西南宁国拓生
物技术有限公司对其进行 16S rDNA 基因序列扩增
并测序，鉴定菌株 Z45 为鞘氨醇单胞菌，并命名为
Sphingomonas sp. Z45。其转化肉桂醇生成 2-PE 的

高效液相色谱图见图 1。与无菌体的底物对照组（b） 图 2 菌体生物量与 OD 600 标准曲线
相比，Sphingomonas sp. Z45 生物转化肉桂醇，底物 Fig. 2 Standard curve of biomass and OD 600
峰面积变小并出现 2-PE 物质峰。
由图 2 可以看出，Sphingomonas sp. Z45 菌体生
物量（g/L）与 OD 600 线性关系良好，标准曲线方程
2
为：y = 0.7796x－0.3652，R = 0.9939。
2.3 摇瓶转化条件的优化
2.3.1 反应时间对转化反应的影响
按 1.4 方法，菌体增殖 24 h 后，其他条件不变，
考察反应时间分别为 1、4、8、10、12、24、36、
48 h 对转化反应的影响，每组平行 3 次，以确定最
合适的反应时间，结果如图 3 所示。

a—转化液色谱图；b—底物对照色谱图
图 1 Sphingomonas sp. Z45 转化液色谱图
Fig. 1 Chromatogram of transformation liquid by
Sphingomonas sp. Z45

采用 GC-MS 法检测到 Sphingomonas sp. Z45 转
化肉桂醇生成 2-PE 少量反应中间体——苯乙醛，结
合 Velasco [27] 之前的报道，推测其可能的转化途径是
肉桂醇先被氧化、脱羧生成苯乙醛，接着苯乙醛加
氢还原得到产物 2-PE。其转化路线如下所示：

图 3 反应时间对转化反应的影响
Fig. 3 Effect of reaction time on the conversion reaction

由图 3 可知，反应时间在 1~10 h 范围内，随着
菌体量的增加，Sphingomonas sp.Z45 转化肉桂醇的
反应迅速，10 h 后菌体生物量基本不再增长；10~
12 h 肉桂醇转化率急剧增大，12 h 后肉桂醇转化率
不变，这可能是产物 2-PE 的积累及底物肉桂醇本身