瓦伦西亚橘烯生物转化生成圆柚酮

利用固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术分析检测黑曲霉(Aspergillus niger)、毛霉(Mucor sp.)和解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)转化瓦伦西亚橘烯的产物,并比较3株菌株转化瓦伦西亚橘烯生成圆柚酮的效果。结果表明,3株菌种黑曲霉(A. niger)、毛霉(Mucor sp.)、解脂耶氏酵母(Y. lipolytica)均能对瓦伦西亚橘烯进行转化并生成圆柚酮,同时生成α-松油醇、香芹酮等物质。其中,解脂耶氏酵母转化瓦伦西亚橘烯生成圆柚酮转化量最高,达(252.52±15.79)mg/L,转化率也最高,达(27.45±1.72)%。其次为黑曲霉和毛霉,转化量分别为(140.94±30.26)mg/L和(137.67±14.02)mg/L,转化率分别为(15.32±3.29)%和(15.45±3.36)%。此外,通过正交试验对解脂耶氏酵母的发酵培养基进行条件优化,得到培养基最佳优化组合为α-乳糖40 g/L、蛋白胨15 g/L、FeSO4·7H2O 0.6 g/L。解脂耶氏酵母具有较好的生物转化瓦伦西亚橘烯生成圆柚酮的效果,优化后的该菌培养基转化生成圆柚酮质量浓度可达(457.32±76.11)mg/L,转化率为49%,较未优化的培养基相比,转化率提高21.55%。

圆柚酮生物转化菌种筛选及培养基组分优化

为筛选具有特定生物转化功能的菌株,从柑橘果园取得土样,以生长曲线及转化瓦伦西亚橘烯生成圆柚酮的产量为指标,进行菌株的初筛和复筛。利用SPME-GC-MS技术,对菌株转化瓦伦西亚橘烯生成的产物种类及含量进行测定与分析;通过生理生化实验以及16S rDNA测序对所筛菌株进行菌种鉴定,结果表明所筛菌株为伯克霍尔德菌属,将其命名为Burkholderia sp.PZQ14。在LB培养基的基础上,以圆柚酮转化量为指标,进行培养基成分单因素试验,再通过响应面优化试验,探讨培养基成分不同质量浓度组合对圆柚酮转化量的影响。结果表明,最优培养基组分为:葡萄糖38 g/L,蛋白胨25 g/L,FeSO_(4)0.60 g/L。在此条件下进行验证试验,圆柚酮转化量为328.69±17.88 mg/L,转化率为35.73%±1.24%,相比LB培养基,圆柚酮转化量提高了251 mg/L。