CN102776246B - 生物转化制备天然4-乙烯基愈创木酚的方法 - Google Patents

生物转化制备天然4-乙烯基愈创木酚的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102776246B
CN102776246B CN 201210288911 CN201210288911A CN102776246B CN 102776246 B CN102776246 B CN 102776246B CN 201210288911 CN201210288911 CN 201210288911 CN 201210288911 A CN201210288911 A CN 201210288911A CN 102776246 B CN102776246 B CN 102776246B
Authority
CN
China
Prior art keywords
vinyl guaiacol
natural
culture
grams per
hours
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 201210288911
Other languages
English (en)
Other versions
CN102776246A (zh
Inventor
华栋梁
梁晓辉
张晓东
张�杰
许海朋
李岩
许敏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Energy Research Institute of Shandong Academy of Sciences
Original Assignee
Energy Research Institute of Shandong Academy of Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Energy Research Institute of Shandong Academy of Sciences filed Critical Energy Research Institute of Shandong Academy of Sciences
Priority to CN 201210288911 priority Critical patent/CN102776246B/zh
Publication of CN102776246A publication Critical patent/CN102776246A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102776246B publication Critical patent/CN102776246B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

一种生物转化制备天然4-乙烯基愈创木酚的方法，该方法以芽孢杆菌Bacillussp.HY3CCTCCM2012247为生物催化剂，以天然阿魏酸为底物，通过微生物转化制备天然4-乙烯基愈创木酚。该生产过程包括：（1）斜面培养,（2）制备种子培养液，（3）转化细胞培养,（4）转化。本发明属于生物技术领域，采用该方法可高转化率生产天然4-乙烯基愈创木酚，可用于烟酒、食品等领域，具有很大的应用前景。

Description

生物转化制备天然4-乙烯基愈创木酚的方法
技术领域
本发明涉及生物转化制备天然4-乙烯基愈创木酚的方法，具体地说，尤其涉及使用一株芽孢杆菌Bacillus sp. HY3 CCTCC M 2012247转化阿魏酸制备天然4-乙烯基愈创木酚的方法。
背景技术
4-乙烯基愈创木酚（4-vinylguaiacol）又名2-甲氧基-4-乙烯基苯酚、对乙烯基愈创木酚，其分子式为C9H10O2，密度1.11×103 kg/m3，熔点26℃~29℃，沸点100℃/667Pa。常温常压下为无色或淡黄色油状液体，呈发酵香气，略带甜味，是决定酒类、酱油、茶叶、咖啡、干酪等食品品质的主要香味成分，也是日化、医药、香精合成等行业较为常用的高档香料之一。天然4-乙烯基愈创木酚主要存在于玉米酒精发酵的挥发物中。
4-乙烯基愈创木酚常通过化学合成法生产，一般存在工艺路线复杂，收率低等问题。例如以阿魏酸和喹啉为底物，以对苯二酚为阻聚剂，在180~185℃反应4~5小时后经过洗料、精制以后得到4-乙烯基愈创木酚。例如申请号为201010229531.X的发明专利涉及一种4-乙烯基愈创木酚的制备方法，步骤为：（1）向反应器中，依次投入喹啉、阿魏酸和作为阻聚剂的对苯二酚，打开加热装置，接通氮气保护装置，到体系无气体溢出停止加热，继续搅拌40-60分钟；（2）将上述反应中加入溶剂苯中搅拌均匀，并向该溶液中加入盐酸，搅拌均匀，然后静置分层，检测水相pH值为中性为止；最后向去离子水洗后的溶液中加入干燥剂无水氯化钙；（3）将干燥后的溶液放入蒸馏器中，常压将作为溶剂的苯蒸出，然后连接上真空泵在100℃以下的气相温度下将产品蒸出，即可包装市售。该发明通过对4-乙烯基愈创木酚的合成工艺进行比对研究，确定了各种反应物阿魏酸，喹啉的最佳反应配比，因此反应收率得到提高。
随着生活水平的提高，人们对天然绿色产品的需要也越来越高。与化学合成相比，生物法合成4-乙烯基愈创木酚具有反应条件温和，副产物少，提取步骤简单，生产清洁，环境污染低，产品安全可靠等优点，正日益受到人们的重视。通过生物转化阿魏酸生产天然4-乙烯基愈创木酚生产周期短，产物收率高，是一种经济可行、极有产业化前景的4-乙烯基愈创木酚生产工艺。
发明内容
针对目前天然产品需求逐年增加，以及化学法合成4-乙烯基愈创木酚工艺路线复杂、收率低等问题，本发明提供了使用一株芽孢杆菌Bacillus sp. HY3 CCTCC M 2012247转化阿魏酸制备天然4-乙烯基愈创木酚的方法。
本发明涉及的芽孢杆菌 HY3（Bacillus sp. HY3），已于2012年6月25日保存于中国典型培养物保藏中心（CCTCC），地址：中国武汉武汉大学；邮编：430072；其保藏编号为CCTCC M 2012247。
本发明涉及的芽孢杆菌Bacillus sp. HY3 CCTCC M 2012247转化阿魏酸制备天然4-乙烯基愈创木酚，其涉及的详细步骤如下：
（1）斜面培养：将芽孢杆菌Bacillus sp. HY3 CCTCC M 2012247接种到添加质量体积比为1％葡萄糖的LB固体培养基上，在30℃条件下，静置培养20小时，得到成熟的斜面培养物；
（2）制备种子培养液：用步骤（1）所得的斜面培养物，接种到添加质量体积比为1％葡萄糖的LB液体培养基中，在30℃条件下，120转/分钟振荡培养15小时，制得种子培养液；
（3）转化细胞培养：使用步骤（2）所得的种子培养液，按体积百分比6％的接种量接入LB液体培养基中，在30℃条件下，120转/分钟振荡培养20小时，得到转化细胞培养液；
（4）转化：使用步骤（3）所得的转化细胞培养液，加入1～5克/升的阿魏酸，28℃～37℃条件下，120转/分钟振荡培养1～30小时，得到成熟的阿魏酸转化液；
（5）4-乙烯基愈创木酚浓度检测：阿魏酸转化液样品经分析纯乙酸丁酯萃取后检测4-乙烯基愈创木酚浓度。
其中，步骤（4）中所述的转化温度优选是30～35℃。
其中，步骤（4）中所述的加入的阿魏酸浓度优选为0.5～2克/升。
其中，步骤（4）中所述的转化时间优选是5～20小时。
在上述利用芽孢杆菌Bacillus sp. HY3 CCTCC M 2012247转化阿魏酸制备天然4-乙烯基愈创木酚的方法中，种子培养和转化细胞培养使用的LB液体培养基配方为：葡萄糖10克/升，酵母粉5克/升，蛋白胨10克/升，氯化钠5克/升，调节pH至7.0；斜面培养使用的LB固体培养基为在此培养基基础上添加质量体积比为1.6％的琼脂。
本发明的有益效果是，天然阿魏酸一般可从可再生的原料比如麦麸、谷糠中提取得到，使用芽孢杆菌Bacillus sp. HY3 CCTCC M 2012247转化阿魏酸制备天然4-乙烯基愈创木酚的方法有反应条件温和，环境污染小，产物浓度高，副产物少，提取步骤简单，生产清洁，产品环境友好，安全可靠等优点，可有效解决采用化学合成法遇到的多种难题。本发明属于生物技术领域，采用该方法可高转化率生产天然4-乙烯基愈创木酚，具有很大的应用前景。
具体实施方式
实施例1：
芽孢杆菌Bacillus sp. HY3 CCTCC M 2012247菌体在种子培养15小时后以体积百分比6％接种量接入转化培养基中，菌体培养20小时后加入0.2克/升阿魏酸，在30℃条件下120转/分钟振荡培养。10小时后取样测定4-乙烯基愈创木酚浓度。
本发明涉及的芽孢杆菌Bacillus sp. HY3 CCTCC M 2012247转化阿魏酸制备天然4-乙烯基愈创木酚，其涉及的详细步骤如下：
（1）斜面培养：将芽孢杆菌Bacillus sp. HY3 CCTCC M 2012247接种到添加质量体积比为1％葡萄糖的LB固体培养基上，在30℃条件下，静置培养20小时，得到成熟的斜面培养物；
（2）制备种子培养液：用步骤（1）所得的斜面培养物，接种到添加质量体积比为1％葡萄糖的LB液体培养基中，在30℃条件下，120转/分钟振荡培养15小时，制得种子培养液；
（3）转化细胞培养：使用步骤（2）所得的种子培养液，按体积百分比6％的接种量接入LB液体培养基中，在30℃条件下，120转/分钟振荡培养20小时，得到转化细胞培养液；
（4）转化：使用步骤（3）所得的转化细胞培养液，加入0.2克/升的阿魏酸，30℃条件下，120转/分钟振荡培养10小时，得到成熟的阿魏酸转化液;
（5）4-乙烯基愈创木酚浓度检测：阿魏酸转化液样品经分析纯乙酸丁酯萃取后检测4-乙烯基愈创木酚浓度，最终4-乙烯基愈创木酚浓度为0.147克/升，摩尔转化率为95.1％。
在上述利用芽孢杆菌Bacillus sp. HY3 CCTCC M 2012247转化阿魏酸制备天然4-乙烯基愈创木酚的方法中，种子培养和转化细胞培养使用的培养基配方为：葡萄糖10克/升，酵母粉5克/升，蛋白胨10克/升，氯化钠5克/升，调节pH至7.0；斜面培养使用的固体培养基为在此培养基基础上添加质量体积比为1.6％的琼脂。
实施例2：
芽孢杆菌Bacillus sp. HY3 CCTCC M 2012247菌体在种子培养15小时后以体积百分比6％接种量接入转化培养基中，菌体培养20小时后加入0.5克/升阿魏酸，在30℃条件下120转/分钟振荡培养。其中种子培养和转化细胞培养使用的培养基配方同实施例1。
10小时后取样测定4-乙烯基愈创木酚浓度为0.366克/升，摩尔转化率为94.7％。
实施例3：
芽孢杆菌Bacillus sp. HY3 CCTCC M 2012247菌体在种子培养15小时后以体积百分比6％接种量接入LB液体培养基中，菌体培养20小时后加入1克/升阿魏酸，在30℃条件下120转/分钟振荡培养。其中种子培养和转化细胞培养使用的培养基配方同实施例1。
10小时后取样测定4-乙烯基愈创木酚浓度为0.710克/升，摩尔转化率为91.8％。
实施例4：
芽孢杆菌Bacillus sp. HY3 CCTCC M 2012247菌体在种子培养15小时后以体积百分比6％接种量接入LB液体培养基中，菌体培养20小时后加入2克/升阿魏酸，在30℃条件下120转/分钟振荡培养。其中种子培养和转化细胞培养使用的培养基配方同实施例1。
10小时后取样测定4-乙烯基愈创木酚浓度为1.4克/升，摩尔转化率为90.5％。
实施例5：
芽孢杆菌Bacillus sp. HY3 CCTCC M 2012247菌体在种子培养15小时后以体积百分比6％接种量接入LB液体培养基中，菌体培养20小时后加入1克/升阿魏酸，在30℃条件下120转/分钟振荡培养。其中种子培养和转化细胞培养使用的培养基配方同实施例1。
5小时后取样测定4-乙烯基愈创木酚浓度为0.705克/升，摩尔转化率为91.2％。
实施例6：
芽孢杆菌Bacillus sp. HY3 CCTCC M 2012247菌体在种子培养15小时后以体积百分比6％接种量接入LB液体培养基中，菌体培养20小时后加入1克/升阿魏酸，在30℃条件下120转/分钟振荡培养。其中种子培养和转化细胞培养使用的培养基配方同实施例1。
20小时后取样测定4-乙烯基愈创木酚浓度为0.718克/升，摩尔转化率为92.9％。
实施例8：
芽孢杆菌Bacillus sp. HY3 CCTCC M 2012247菌体在种子培养15小时后以体积百分比6％接种量接入LB液体培养基中，菌体培养20小时后加入1克/升阿魏酸，在37℃条件下120转/分钟振荡培养。其中种子培养和转化细胞培养使用的培养基配方同实施例1。
10小时后取样测定4-乙烯基愈创木酚浓度为0.714克/升，摩尔转化率为92.3％。

Claims (8)

1. 一种生物转化制备天然4-乙烯基愈创木酚的方法，其特征在于所述方法是以天然阿魏酸为底物，以芽孢杆菌HY3（Bacillus sp. HY3）为生物催化剂，进行反应制得所述4-乙烯基愈创木酚；该菌株已于2012年6月25日保存于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC M 2012247。
2.根据权利要求1所述的生物转化制备4-乙烯基愈创木酚的方法，其涉及的步骤如下：
（1）斜面培养：将芽孢杆菌HY3（Bacillus sp. HY3 ）接种到添加质量体积比为1％葡萄糖的LB固体培养基上，在30℃条件下静置培养20小时，得到成熟的斜面培养物；该菌株已于2012年6月25日保存于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC M 2012247；
（2）制备种子培养液：用步骤（1）所得的斜面培养物，接种到添加质量体积比为1％葡萄糖的LB液体培养基中，在30℃条件下，120转/分钟振荡培养15小时，制得种子培养液；
（3）转化细胞培养：使用步骤（2）所得的种子培养液，按体积百分比6％的接种量接种到添加质量体积比为1％葡萄糖的LB液体培养基中，在30℃条件下，120转/分钟振荡培养20小时；
（4）转化：使用步骤（3）所得的转化细胞培养液，加入天然阿魏酸，在28℃～37℃条件下，120转/分钟振荡培养1～30小时，得到成熟的阿魏酸转化液。
3.根据权利要求2所述的生物转化制备天然4-乙烯基愈创木酚的方法，其特征是所述天然阿魏酸的浓度为1～5克/升。
4.根据权利要求2所述的生物转化制备天然4-乙烯基愈创木酚的方法，其特征是制备种子培养液及转化细胞培养使用的培养基配方均为：葡萄糖10克/升，酵母粉5克/升，蛋白胨10克/升，氯化钠5克/升，调节pH至7.0；斜面培养使用的固体培养基是在此培养基基础上添加质量体积比为1.6％的琼脂。
5.根据权利要求2所述的生物转化制备天然4-乙烯基愈创木酚的方法，其特征在于：步骤（4）中所述的转化温度是30～37℃。
6.根据权利要求2所述的生物转化制备天然4-乙烯基愈创木酚的方法，其特征是步骤（4）中所述的转化时间为5～20小时。
7.根据权利要求2所述的生物转化制备天然4-乙烯基愈创木酚的方法，其特征是阿魏酸转化液样品经分析纯乙酸丁酯萃取后检测4-乙烯基愈创木酚浓度。
8.一种芽孢杆菌 HY3（Bacillus sp. HY3），其特征是该菌株已于2012年6月25日保存于中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC M 2012247。
CN 201210288911 2012-08-15 2012-08-15 生物转化制备天然4-乙烯基愈创木酚的方法 Expired - Fee Related CN102776246B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201210288911 CN102776246B (zh) 2012-08-15 2012-08-15 生物转化制备天然4-乙烯基愈创木酚的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201210288911 CN102776246B (zh) 2012-08-15 2012-08-15 生物转化制备天然4-乙烯基愈创木酚的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102776246A CN102776246A (zh) 2012-11-14
CN102776246B true CN102776246B (zh) 2013-09-11

Family

ID=47121353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201210288911 Expired - Fee Related CN102776246B (zh) 2012-08-15 2012-08-15 生物转化制备天然4-乙烯基愈创木酚的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102776246B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103789357B (zh) * 2013-09-12 2016-05-18 齐鲁工业大学 一种环状芽孢杆菌发酵生产4-乙烯基愈创木酚的方法
CN103805639B (zh) * 2013-12-16 2016-09-21 齐鲁工业大学 一种利用微生物发酵生产4-乙基愈创木酚的方法
CN105002225A (zh) * 2015-09-02 2015-10-28 常州市长宇实用气体有限公司 一种利用甘蔗渣制备4-乙烯基愈创木酚的方法
CN107217077B (zh) * 2017-07-12 2020-04-07 大连理工大学 一种利用米糠粕联产米糠蛋白和4-乙烯基愈创木酚的方法
CN110592146A (zh) * 2019-09-12 2019-12-20 上海大学 利用秸秆制备香草醛和4-乙烯基愈创木酚的方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5021705B2 (ja) * 2009-06-15 2012-09-12 カルピス株式会社 グアイアコール産生菌の検出法および検出キット
CN101885669A (zh) * 2010-07-17 2010-11-17 天津市化学试剂研究所 一种4-乙烯基愈创木酚的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102776246A (zh) 2012-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101165168B (zh) 一株链霉菌及利用其生物转化阿魏酸生产香兰素的方法
CN102776246B (zh) 生物转化制备天然4-乙烯基愈创木酚的方法
CN103146599B (zh) 高产γ-氨基丁酸的植物乳杆菌及其应用
CN106883992B (zh) 一株高产4-乙烯基愈创木酚和乙酸乙酯的异常毕氏酵母菌及其应用
CN109370958A (zh) 一株增加酱油中3-羟基-2-丁酮含量的植物乳杆菌及其应用
CN102747008A (zh) 一种食甲醇芽孢杆菌及其生物转化阿魏酸生产天然香兰素的方法
CN104893989A (zh) 小孢根霉须状变种zjph1308及在制备西他列汀中间体中的应用
CN101085989A (zh) 一种利用细菌发酵生产番茄红素的方法
CN106987531B (zh) 一株葡萄酒复膜孢酵母及其在单萜生产中的应用
CN103805639B (zh) 一种利用微生物发酵生产4-乙基愈创木酚的方法
CN107893033B (zh) 烟曲霉sqh4及在生物转化法制备花旗松素中的应用
CN105132472A (zh) 一种沙链霉菌的用途及香兰素的生产方法
CN105238821A (zh) 一种制备4-乙烯基愈创木酚的方法
CN106399399A (zh) 一种生物降解叶黄素生成8‑甲基‑α‑紫罗兰酮的方法
CN101824438B (zh) 乙酰乙酸乙酯微生物转化制备(s)-3-羟基丁酸乙酯的方法
CN101643712A (zh) 高效转化谷氨酰胺合成l-茶氨酸的大肠杆菌菌株及其应用
CN106957879A (zh) 一种利用芽孢杆菌dlf‑15161制备香兰素的方法
CN103131645A (zh) 一株以葡萄糖为碳源合成2-苯乙醇的肠杆菌
CN102771762A (zh) 通过液体深层发酵制备的松露保健品及其制备方法
CN103789357B (zh) 一种环状芽孢杆菌发酵生产4-乙烯基愈创木酚的方法
CN101864456B (zh) 生物转化l-苯丙氨酸生产2-苯乙醇的方法
CN106190910A (zh) 炭疽芽孢杆菌及其在制备s‑利卡西平中的应用
CN102154126B (zh) 一种菌株与利用该菌株生产甘露醇的方法
CN110408555A (zh) 一株接合酵母fw30-2及其应用
CN1629301A (zh) 微生物转化法生产香兰素

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130911

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee