里氏木霉生产芳香物质的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通过里氏木霉来生产天然香味物质的方法。具体而言，本发明涉及利 用里氏木霉生产β-苯乙醇和/或苯乙醛的方法。
【背景技术】
[0002] β -苯乙醇（2-Phenylethanol，简称2-ΡΕ)是一种芳香经的衍生物，其广泛存在与 于自然界中，最早是作为玫瑰花中特征性的香气化合物被发现的。其是一种令人愉悦的具 有玫瑰花香味的挥发性物质，能从许多种花(如玫瑰、康乃馨、风信子、阿勒颇松树、橙花、铃 兰及天竺葵）的精油里分离得到，并因其玫瑰花的香味而成为香水和化妆品领域中广泛使 用的香料化合物。
[0003] 苯乙醇可以与乙酸(或乙酐）转化成乙酸苯乙酯，该产物具有玫瑰蜜甜香和 桃香，可用于调配花香香精和食用香料。此外，苯乙醇与丙酸、丁酸、戊酸、苯甲酸等 生成的酯类化合物也是贵重的香料产品。在食品、化妆品、烟草和日化用品中添加 β_苯 乙醇对其他香气成分有增效作用，因而其可作为多种香型的底香组分。此外，β_苯 乙醇还作为香精广泛应用在食品行业中，如饮料、面包、饼干、口香糖等。另外，β_苯 乙醇在医药上也是传统的抑菌剂（ZHU Y J, ZHOU H Τ, HU Y H，et al. Antityrosinase and antimicrobialactivities of2-phenylethanol, 2-phenylacetaldehyde and2-phenylacetic acid[J]· Food Chem，2011，124(1) :298-302),对护肤品保存有重要作 用。
[0004] 现有技术中，可以通过直接提取法、微生物转化法和化学合成法来获得β -苯乙 醇。其中，直接提取法存在成本高、且提取量非常有限的缺点。化学法合成的β-苯乙醇产 品纯度较低，纯化难度较大，且产物中往往混合一些难以除去的副产物以及有毒有害的重 金属催化剂等杂质，如果进行进一步的分离纯化又会大大增加生产成本。因此利用微生物 转化法生产β-苯乙醇产量成为人们关注的方向。
[0005] 微生物转化法可以以多种物质（比如米酒、氟苯丙氨酸等）为底物，通过微生物发 酵来转化合成β-苯乙醇。从产物中分离β-苯乙醇可以通过萃取或离子交换树脂吸附分 离等方法进行。目前主要采用酵母属菌株以L-苯丙氨酸为底物转化成β_苯乙醇。例如， 美国SUBBIAHVEN公司公开了一种发酵生产β -苯乙醇的方法，其中以L-苯丙氨酸为原料 通过微生物啤酒酵母菌Saccaromyces cerevisiae和克鲁维酵母Kluyveromyces sinensis 发酵培养和采用离子交换树脂吸附分离法来制取天然级苯乙醇香料。
[0006] 近年来还通过两相发酵法等原位转移技术来提高微生物转化的效率，但仍与人们 的期许相差甚远。瓶颈主要存在于，在酵母中以L-苯丙氨酸转化成β_苯乙醇的过程依赖 于该代谢过程在菌体内的转化效率，且该过程只有当L-苯丙氨酸为唯一氮源时才可以发 生，使得生产苯乙醇的初始原料受限，且L-苯丙氨酸原料贵，发酵成本较高。
[0007] 基于以上技术现状和问题，有必要尝试不同来源的生产菌株，从而提供能够降低 发酵成本和/或提高产率的β-苯乙醇微生物合成技术。
【发明内容】
[0008] 基于以上技术现状和问题，本发明进行了一系列研究并且发现，里氏木霉能够在 发酵条件下比如在摇瓶水平和发酵罐水平上产生苯乙醇。此外，本发明的发明人发现 里氏木霉在发酵过程中还能够产生苯乙醛。本发明是基于以上发现而完成的。
[0009] 本发明提供一种利用里氏木霉生产β_苯乙醇的方法。根据本发明的方法，可以 利用里氏木霉在不添加转化底物如L-苯丙氨酸的情况下进行发酵而产生β_苯乙醇。用 于培养里氏木霉的可发酵底物中可含有常规用于实验室培养的葡萄糖作为碳源，也能使用 廉价碳源(包括但不限于麸皮、脱脂米糠柏)进行发酵来生产β -苯乙醇这种天然香味物质。 另外，当根据本发明使用里氏木霉生产β -苯乙醇时，也可向可发酵底物中添加转化前体 L-苯丙氨酸，以提高β -苯乙醇的产量。
[0010] 根据本发明的方法生产β-苯乙醇,可以降低生产成本，同时对农产品副产物比 如麸皮和脱脂米糠柏加以利用，减少废料处理成本。此外，发明人在研究过程中，发现根据 本发明的方法，还能利用里氏木霉以廉价碳源作为营养物质来合成苯乙醛。因此，本发明还 提供利用里氏木霉发酵生产苯乙醛的方法。
[0011] 里氏木霉（Trichoderma reesei 或 anamorph 或 Hypocrea jecorina)作为具有重 要经济价值的工业丝状真菌，具有多样化的代谢能力、对人体没有毒性以及生长快、无性繁 殖等竞争性生长的重要特征。按照本发明的方法来发酵生产β-苯乙醇和/或苯乙醛，可 以利用里氏木霉的以上优点，从而在实际生产中节约成本并缩短生产时间，由此提高经济 效益。
[0012] 根据本发明的一个实施方式，提供一种利用里氏木霉NBRC31326(广东省微生物菌 种保藏中心)对可发酵底物进行发酵来生产β-苯乙醇和/或苯乙醛的方法。其中，该可发 酵底物可以含有麸皮或者脱脂米糠柏或葡萄糖等等作为碳源。并且，用来进行发酵的底物 中可以含有或者可以不含L-苯丙氨酸。优选地，添加到可发酵底物中的L-苯丙氨酸的含 量为I. 5g/L以上；更优选地，添加到可发酵底物中的L-苯丙氨酸的含量为1. 5?7. 5g/L。
[0013] 根据本发明的另一个实施方式，提供一种利用里氏木霉GM3. 498 (广东省微生物 菌种保藏中心)对可发酵底物进行发酵来生产苯乙醇和/或苯乙醛的方法。其中，该可 发酵底物可以含有麸皮或者脱脂米糠柏或葡萄糖等等作为碳源。并且，用来进行发酵的底 物中可以含有或者可以不含L-苯丙氨酸。优选地，添加到可发酵底物中的L-苯丙氨酸的 含量为I. 5g/L以上；更优选地，添加到可发酵底物中的L-苯丙氨酸的含量为1. 5?7. 5g/ L〇
[0014] 根据本发明的另一个实施方式，提供一种利用里氏木霉GM3. 538 (广东省微生物 菌种保藏中心)对可发酵底物进行发酵来生产苯乙醇和/或苯乙醛的方法。其中，该可 发酵底物可以含有麸皮或者脱脂米糠柏或葡萄糖等等作为碳源。并且，用来进行发酵的底 物中可以含有或者可以不含L-苯丙氨酸。优选地，添加到可发酵底物中的L-苯丙氨酸的 含量为I. 5g/L以上；更优选地，添加到可发酵底物中的L-苯丙氨酸的含量为1. 5?7. 5g/ L〇
[0015] 根据本发明的另一个实施方式，提供一种利用里氏木霉CBS383. 78(广东省微生物 菌种保藏中心)对可发酵底物进行发酵来生产β-苯乙醇和/或苯乙醛的方法。其中，该可 发酵底物可以含有麸皮或者脱脂米糠柏或葡萄糖等等作为碳源。并且，用来进行发酵的底 物中可以含有或者可以不含L-苯丙氨酸。优选地，添加到可发酵底物中的L-苯丙氨酸的 含量为I. 5g/L以上；更优选地，添加到可发酵底物中的L-苯丙氨酸的含量为1. 5?7. 5g/ L〇
[0016] 根据本发明的另一个实施方式，提供一种利用里氏木霉CICC40358(广东省微生物 菌种保藏中心)对可发酵底物进行发酵来生产苯乙醇和/或苯乙醛的方法。其中，该可 发酵底物可以含有麸皮或者脱脂米糠柏或葡萄糖等等作为碳源。并且，用来进行发酵的底 物中可以含有或者可以不含L-苯丙氨酸。优选地，添加到可发酵底物中的L-苯丙氨酸的 含量为I. 5g/L以上；更优选地，添加到可发酵底物中的L-苯丙氨酸的含量为1. 5?7. 5g/ L〇
[0017] 根据本发明的另一个实施方式，提供一种利用里氏木霉CICC40360(广东省微生物 菌种保藏中心)对可发酵底物进行发酵来生产苯乙醇和/或苯乙醛的方法。其中，该可 发酵底物可以含有麸皮或者脱脂米糠柏或葡萄糖等等作为碳源。并且，用来进行发酵的底 物中可以含有或者可以不含L-苯丙氨酸。优选地，添加到可发酵底物中的L-苯丙氨酸的 含量为I. 5g/L以上；更优选地，添加到可发酵底物中的L-苯丙氨酸的含量为1. 5?7. 5g/ L〇
[0018] 根据本发明的另一个实施方式，提供一种利用里氏木霉CICC40929(广东省微生物 菌种保藏中心)对可发酵底物进行发酵来生产苯乙醇和/或苯乙醛的方法。其中，该可 发酵底物可以含有麸皮或者脱脂米糠柏或葡萄糖等等作为碳源。并且，用来进行发酵的底 物中可以含有或者可以不含L-苯丙氨酸。优选地，添加到可发酵底物中的L-苯丙氨酸的 含量为I. 5g/L以上；更优选地，添加到可发酵底物中的L-苯丙氨酸的含量为1. 5?7. 5g/ L〇
[0019] 根据本发明的另一个实施方式，提供一种利用里氏木霉CICC4149U广东省微生物 菌种保藏中心)对可发酵底物进行发酵来生产β-苯乙醇和/或苯乙醛的方法。其中，该可 发酵底物可以含有麸皮或者脱脂米糠柏或葡萄糖等等作为碳源。并且，用来进行发酵的底 物中可以含有或者可以不含L-苯丙氨酸。优选地，添加到可发酵底物中的L-苯丙氨酸的 含量为I. 5g/L以上；更优选地，添加到可发酵底物中的L-苯丙氨酸的含量为1. 5?7. 5g/ L〇
[0020] 根据本发明的另一个实施方式，提供一种利用里氏木霉CICC41493(广东省微生物 菌种保藏中心)对可发酵底物进行发酵来生产苯乙醇和/或苯乙醛的方法。其中，该可 发酵底物可以含有麸皮或者脱脂米糠柏或葡萄糖等等作为碳源。并且，用来进行发酵的底 物中可以含有或者可以不含L-苯丙氨酸。优选地，添加到可发酵底物中的L-苯丙氨酸的 含量为I. 5g/L以上；更优选地，添加到可发酵底物中的L-苯丙氨酸的含量为1. 5?7. 5g/ L〇
[0021] 另外，本发明还提供里氏木霉用于发酵产生苯乙醇和/或苯乙醛的用途。在一 个具体的实施方式中，里氏木霉可以选自保藏号为NBRC31326、或GM3. 498、或GM3. 538、 或 CBS383. 78、或 CICC40358、或 CICC40360、或 CICC40929、或 CICC41491、或 CICC41493 的里 氏木霉菌。用里氏木霉进行发酵所使用的可发酵底物中可以含有麸皮或者脱脂米糠柏或葡 萄糖等等作为碳源。并且，用来进行发酵的底物中可以含有或者可以不含L-苯丙氨酸。优 选地，添加到可发酵底物中的L-苯丙氨酸的含量为I. 5g/L以上；更优选地，添加到可发酵 底物中的L-