[发明专利]一种合成植物精油关键组分的重组菌及其构建方法和应用

说明书

本发明公开了一种合成植物精油关键组分的重组菌及其构建方法与应用，该重组菌中含有外源基因；外源基因包括萜类合成酶、细胞色素P450以及短链脱氢酶的基因；植物精油关键组分包括百里香酚和香芹酚。本发明通过导入萜类合成酶，细胞色素P450以及短链脱氢酶的基因，成功地构建出一种可以合成百里香酚和香芹酚的重组菌，实现了百里香酚衍生物的异源合成。而且利用本发明的重组菌转化生产百里香酚和香芹酚，生产效率高、绿色环保且成本低，具有良好的工业化应用前景。

技术领域

本发明涉及生物工程技术领域，具体而言，涉及一种合成植物精油关键组分的重组菌及其构建方法和应用。

背景技术

百里香酚又名麝香草酚，它主要来源于百里香属植物中，是百里香挥发油的主要组成成分，在香料领域,百里香酚具有特殊的香气,常用于配制各种香精,如柑桔、蘑菇香等。百里香酚不但广泛的应用在香料领域，又因为它具有防腐性，所以还可作为医疗药品，常出现在一些具有药用价值的卫生品中，如:牙膏、香皂等。同时百里香酚也可用来处理伤口,贮存解剖标本。此外，百里香酚还可作为抗氧剂、检定氮化钛用的特殊试剂，百里酚蓝指示剂的对比基准以及合成许多化学品的初级原料。百里香属包含300～400种芳香草本植物，其中大部分百里香属常用来治疗干咳、支气管炎、喉炎、消化不良。研究表明百里香属的生物活性作用主要来源于其酚羟基的结构，尤其是百里香和香芹酚这两种。百里香中的精油含量比香芹酚中的精油含量高很多，这类化合物比苯酚的抗菌活性高30倍，并且毒性比苯酚小4倍。

近年来百里香酚和香芹酚多用于制作香料，防腐剂，医疗用品和驱虫剂，研究表明百里香酚具有杀螨抑菌等多种生物活性，百里香酚对刺足根螨的杀毒作用，发现百里香酚对芽孢杆菌的生长具有明显的抑制作用。近年来，百里香酚衍生物得到了国内外研究学者的广泛关注，合成的百里香酚衍生物也越来越多。

目前市面上百里香酚及其衍生物的主要合成方式是化学合成，在生物合成方面仍有较大的发展空间，利用微生物合成百里香酚及其衍生物能有效的减少企业生产成本。因此，创建一条效率较高的百里香酚和香芹酚制备方法迫在眉睫。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合成植物精油关键组分的重组菌及其构建方法和应用，通过该重组菌能够生产获得较高产量的百里香酚和香芹酚。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明提供了一种合成植物精油关键组分的重组菌，该重组菌中含有外源基因；该外源基因包括萜类合成酶、细胞色素P450以及短链脱氢酶的基因；

上述植物精油关键组分包括百里香酚和香芹酚。

第二方面，本发明提供了上述合成植物精油关键组分的重组菌的构建方法，其包括以下步骤：将经过密码子优化后的萜类合成酶、细胞色素P450以及短链脱氢酶的基因连接到表达载体上，然后将获得的重组表达载体导入至出发菌中，即获得重组菌。

第三方面，本发明提供了上述重组菌应用，该应用包括利用上述重组菌发酵生产百里香酚和香芹酚。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过导入萜类合成酶，细胞色素P450以及短链脱氢酶的基因，成功地构建出一种可以合成百里香酚和香芹酚的重组菌，实现了百里香酚衍生物的异源合成。而且利用本发明的重组菌转化生产百里香酚和香芹酚，生产效率高、绿色环保且成本低，具有良好的工业化应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明中百里香酚和香芹酚的合成途径；