梁佩芳,楊道茂
(1.開封大學 醫學部,河南 開封 475000;2.華僑大學 化工學院,福建 廈門 361021)
單萜類物質主要存在于揮發油中,有止痛、抑菌、作昆蟲信息素及昆蟲驅避劑等作用,廣泛應用于醫藥、香料等方面[1]。單萜類化合物由于結構簡單、價格低廉,一直是理想的生物轉化底物。細菌、真菌、酵母菌和植物細胞等都可以充當生物催化劑角色完成對檸檬烯[2]、α-蒎烯和β-蒎烯[3]的轉化工作,在已報道的微生物催化劑中,細菌占41%,真菌占33%[4]。比如:在細菌中,假單胞屬細菌(Pseudomonas sp.)能以D-檸檬烯為唯一碳源和能源轉化合成紫蘇醇[5-6],繼而進一步氧化成紫蘇醛和紫蘇酸[7-8]。在真菌中,尖孢鐮刀菌(Fusarium oxysporum 152b)可以將R-(+)-檸檬烯和S-(-)-檸檬烯轉化為R-(+)-α-terpineol和limonene-1,2-diol[9];指狀青霉(Penicillium digitatum)和解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)可以將(+)-檸檬烯分別轉化為α-萜品醇(α-terpineol)[10]和紫蘇酸[11-12];白曲霉可以轉化(+)-檸檬烯,主要轉化產物為異辣薄荷酮[13]。
除了從細菌和真菌菌種庫中篩選具有生物轉化劑功能的微生物外,近年來植物內生真菌在生物催化領域的作用開始受到重視,并且已經有利用植物內生真菌轉化單萜化合物的文獻報道。比如從海藻Bostrychia radicans分離到的內生真菌Botryosphaeria sp.能將外消旋樟腦轉化為6-endo-羥基樟腦、6-exo-羥基樟腦、5-exo-羥基樟腦、5-endo-羥基樟腦、3-exo-羥基樟腦和8-羥基樟腦[14]。火炬松(Pinus taeda)來源的植物內生真菌Phomopsis sp.能轉化1%的檸檬烯合成0.536 g/L香芹酮和2.08 g/L檸檬烯-1,2-二醇,如果用柑橘皮提取物為底物則生成2.10 g/L檸檬烯-1,2-二醇[15]。因此,無論從理論還是從實踐上看,用植物內生真菌生物轉化單萜類化合物具有可行性。
本實驗選取無環單萜的月桂烯、單環單萜的(+)-檸檬烯和(-)-檸檬烯為代表,以假臭草來源的5株內生真菌作為測試菌株,采用GC-MS手段分析轉化產物,以期為工業生物催化尋找合適的微生物菌種。……