关于香豆酸合成的现状及存在的问题分析介绍
获取大多数次生代谢产物的途径有两条,一是由植物自身进行提取,二是利用化学合成法进行合成。植物提取的方法受植物生长的季节及环境限制,提取过程得率低,不易进行大规模的工业化生产；而化学合成方法又存在着成本高、耗能高、易对环境产生污染等缺点。
近年来,利用微生物发酵生产植物次生代谢产物因其成本低、可控性强、无季节限制及环保等优点,愈加受到关注。越来越多的植物次生代谢产物实现了微生物发酵生产。与大多数的次生代谢产物类似,对香豆酸的大规模生产仍依赖于化学合成,收率低且反应耗时长,利用微生物发酵生产对香豆酸将从根本上解决这些问题,为对香豆酸的合成提供一个环保、廉价、可控的选择。大肠杆菌作为模式菌株的一种,具有清晰的遗传背景及完整的分子操作技术,一直是代谢途径构建的首选平台。
由于细菌中尚未发现 CYP450 酶系的存在,若在微生物体内构建对香豆酸的合成途径,选择具有酪氨酸解氨酶(tyrosine ammonia lyase,TAL) 活性的酶,催化酪氨酸一步生成对香豆酸是更加直接的合成方法。近年来,陆续有报道利用含有 酪氨酸解氨酶酶活性的微生物生产对香豆酸,如利用恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)实现对香豆酸发酵等。酪氨酸解氨酶或苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia lyase,PAL)也被克隆表达于大肠杆菌、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)等模式菌株,实现对香豆酸的生产。由于酪氨酸解氨酶可同时利用苯丙氨酸及酪氨酸为底物,因此需要选择一种更倾向于利用酪氨酸为底物的 酪氨酸解氨酶,达到直接催化合成对香豆酸的目的。在与其他酪氨酸解氨酶的对比中,来源于 R.glutinis 的 酪氨酸解氨酶具有较高的酶活力,且其 TAL/PAL 活性比系数较高,更倾向于利用酪氨酸为底物生产对香豆酸。
