[发明专利]一种印度毛霉菌还原肉桂醛制备天然3‑苯丙醇的方法

说明书

【技术领域】

本发明属于天然香料研究开发领域，特别涉及一种印度毛霉菌还原肉桂醛制备天然3-苯丙醇的方法。

【背景技术】

肉桂醛是典型的α,β-不饱和醛，其加氢反应主要有两条路线：路线1是先加氢生成肉桂醇，再进一步加氢生成3-苯丙醇；路线2是先加氢生成3-苯丙醛，再进一步加氢生成3-苯丙醇。在化学催化肉桂醛的加氢反应中，由于C＝O键与C＝C键氢化的竞争反应，导致两条路线同时进行，得到的产物往往是肉桂醇、3-苯丙醛和3-苯丙醇的混合物(见“Applied Catalysis A:General”2000,(192):247-251,Zhang Y,et al.)。而微生物催化肉桂醛加氢反应的还原产物通常是肉桂醇(见“化工进展”2009,28(8):1431-1434,马丽等)。若要进一步加氢生成3-苯丙醇，则需再次加入微生物发酵液或湿菌体进行二次反应(见“广西大学”2013:62,张笮晦)。3-苯丙醇又名氢化肉桂醇、利胆醇，是制备香料、药物的重要中间体，可用于合成如选择性5-羟色胺重摄取抑制剂盐酸达泊西汀(见“中国药物化学杂志”2011,21(1):37-39,尹玲丽等)。天然3-苯丙醇产量低，仅存在于草莓、安息香膏、茶叶、桂油等中，在国际市场上供不应求。3-苯丙醇在工业上通常由肉桂酸乙酯催化加氢制得，收率可达85％，其缺点是需用大量乙醚对反应后的滤液进行提取，对环境不友好。

本发明人在科学实验中偶然发现，以从自然界获得的一种微生物的湿菌体为还原剂，能将肉桂醛连续还原生成3-苯丙醇。经鉴定：该微生物为印度毛霉菌Mucor indicus，并命名为Mucor indicus XJ33。于是，我们将自己筛选纯化的印度毛霉菌Mucor indicus XJ33用于还原肉桂醛的研究，确定了其还原肉桂醛制备天然3-苯丙醇的生产工艺。为微生物法制备肉桂醛衍生物的“天然品”提供参考。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是提供一种印度毛霉菌还原肉桂醛制备3-苯丙醇的方法，以解决化学合成的3-苯丙醇用于食品、医药及化妆品时其安全性收到质疑等问题。本发明首次利用自行筛选的印度毛霉菌湿菌体作为生物还原剂连续还原肉桂醛制备天然3-苯丙醇，菌株培养简单，反应条件温和，环境友好，采用本发明方法制备得到的3-苯丙醇属于“天然品”范畴，其安全性优于化学合成的3-苯丙醇，具有良好的工业化应用前景。

为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种印度毛霉菌还原肉桂醛制备天然3-苯丙醇的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将一环斜面培养基上的微生物菌株XJ33接种于已灭菌的发酵培养液中。所述培养液包括以下成分：葡萄糖、蛋白胨、酵母膏、磷酸氢二钾、氯化钠、七水合硫酸镁、七水合硫酸亚铁。在温度为30℃，转速为180r/min下培养72h，制得XJ33发酵液；

S2：将步骤S1制得的XJ33发酵液抽滤，得到XJ33湿菌体；

S3：将步骤S2制得的XJ33湿菌体分散于缓冲溶液中，加入辅助底物，再加入肉桂醛，在温度为30℃，转速为180r/min下转化72h，制得转化液；

S4：将步骤S3制得的转化液抽滤，加入等体积萃取剂进行萃取1～2次，经减压蒸馏回收萃取剂后，制得含3-苯丙醇的油状物。

进一步地，步骤S1中所述微生物菌株为印度毛霉菌。

进一步地，步骤S1中所述培养液包括以下成分：葡萄糖30g/L，蛋白胨20g/L，酵母膏2.5g/L、磷酸氢二钾1g/L、氯化钠0.5g/L、七水合硫酸镁0.5g/L、七水合硫酸亚铁0.01g/L。

进一步地，步骤S3中所述的XJ33湿菌体质量浓度为20～100g/L。

进一步地，步骤S3中所述缓冲溶液为磷酸盐缓冲溶液。

进一步地，所述磷酸盐缓冲溶液的pH值为6～8。

进一步地，步骤S3中所述肉桂醛的质量浓度为2.096～4.192g/L。

进一步地，步骤S3中所述辅助底物为葡萄糖、乙醇、蔗糖中的一种。

进一步地，所述辅助底物的质量浓度为10～50g/L。

进一步地，步骤S4中所述萃取剂为乙酸乙酯。

本发明具有以下有益效果：