[发明专利]利用12-羟基硬脂酸制备γ-癸内酯的生物转化方法

说明书

本发明公开了一种利用12‑羟基硬脂酸制备γ‑癸内酯的生物转化方法，其特征在于，配制培养基，其中，甘油1‑20g/L，七水硫酸镁2‑15g/L，L‑肉碱0.01‑0.05g/L，磷酸二氢钾0.1‑5g/L，磷酸氢二钾5‑40g/L；将12‑羟基硬脂酸加入到培养基中；将酵母FM‑Y11加入到含有底物的培养基中进行培养。本发明以酵母利用羟基硬脂酸制备γ‑癸内酯，以12‑羟基硬脂酸为底物，提供了一种新的底物生产γ‑癸内酯的生物转化方法，其相较于传统的底物蓖麻油酸等更有利于产物与底物的分离。本发明不仅保留了产品的天然、单纯的特性，又具有生物转化周期短、原料成本低等优点。

技术领域

本发明属于微生物生物转化工程技术领域，特别是涉及一种固相底物制备γ -癸内酯的生物转化方法，具体提供了一种生产γ-癸内酯的方法。

背景技术

内酯是羟基脂肪酸分子经过分子内酯化形成的化合物，根据羟基位置的不同可分为γ-内酯，δ-内酯和ω-内酯等。内酯是广泛存在于自然界中具有生物活性的一类化合物。γ-内酯和δ-内酯通常具有水果香味，而某些大环ω-内酯具有麝香香味。它们在食品和化妆品工业中有重要的应用价值，某些昆虫性激素和植物生长调节剂也是内酯化合物。大多数内酯化合物具有手性，它们的生理活性经常取决于分子的绝对构型。

内酯化合物具有浓郁的香气，在各种水果味、可可味、奶酪味、甜味、及坚果味的食品体系中都曾分离到内酯。目前，内酯化合物主要由化学方法合成。但是，用微生物可以产生具有最适活性的相对较纯的产物；同时，微生物可以完成需要许多步骤的化学合成的生产过程。其中，γ-癸内酯是香料工业由生物技术得到的主要产品。

γ-癸内酯(γ-Decalactone，GDL)是一种内酯类香味物质，为无色液体，呈愉快的椰子和桃子香气。它是一个含有五元内酯环的十碳化合物，分子式为 C10H18O2,分子量为170.25。

天然香料γ-癸内酯大规模工业化量产的最有潜力的方式是通过微生物转化。羟基脂肪酸，非羟基脂肪酸等都可作为生物转化底物制取γ-癸内酯。

关于利用微生物法制备γ-癸内酯，普遍报道中利用蓖麻油、蓖麻油酸以及蓖麻油酸甲酯为底物制备γ-癸内酯，在生物转化培养基中对底物蓖麻油酸有效浓度的控释、高浓度产物对酵母细胞产生的强烈反馈抑制作用、底物的毒性作用以及底物与γ-癸内酯的分离提纯都是制约着γ-癸内酯实现工业化生产的瓶颈。

针对现有技术中的上述技术问题，本发明以12-羟基硬脂酸为底物，通过固 (12-羟基硬脂酸)液(培养基)体系，有利于产物与底物的分离与提纯。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有技术中制备γ-癸内酯的方法成本高，转化时间长，分离困难等问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种利用12-羟基硬脂酸制备γ-癸内酯的生物转化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：将12-羟基硬脂酸粉碎后，分筛；

步骤2)：配制培养基，其中，甘油1-20g/L，七水硫酸镁2-15g/L，L-肉碱 0.01-0.05g/L，磷酸二氢钾0.1-5g/L，磷酸氢二钾5-40g/L，调节pH值，灭菌；

步骤3)：将步骤1)得到的12-羟基硬脂酸加入到步骤2)中得到的培养基中，12-羟基硬脂酸的加入量为10-60g/L；

步骤4)：将酵母FM-Y11以1-30g/L的加入量加入到步骤3)得到的含有底物的培养基中进行培养。

优选地，所述步骤1)12-羟基硬脂酸经过粉碎后筛选出20-200目。

优选地，所述步骤2)中的培养基调节pH值为6.0-8.5。

优选地，所述步骤4)中加入酵母FM-Y11之前先加入相转移催化剂，加入量为培养基的1-10wt％。