Sản xuất Vanillin tự nhiên từ nguồn tài nguyên tái tạo

Sử dụng axit Ferulic làm chất nền

Axit ferulic, có nguồn gốc từ các nguồn như cám gạo và cám yến mạch, có cấu trúc tương tự như vanillin và đóng vai trò là chất nền tiền chất được sử dụng rộng rãi để sản xuất vanillin.Nhiều loại vi sinh vật khác nhau như Pseudomonas, Aspergillus, Streptomyces và nấm đã được sử dụng để sản xuất vanillin từ axit ferulic.Đáng chú ý, các loài như nấm Amycolatopsis và nấm mục trắng đã được xác định là ứng cử viên tiềm năng để sản xuất vanillin từ axit ferulic.Một số nghiên cứu đã điều tra việc sản xuất vanillin từ axit ferulic bằng cách sử dụng vi sinh vật, phương pháp enzyme và hệ thống cố định, nêu bật tính linh hoạt và tiềm năng của phương pháp này.

Quá trình tổng hợp enzyme vanillin từ axit ferulic liên quan đến enzyme chủ chốt feruloyl esterase, xúc tác quá trình thủy phân liên kết este trong axit ferulic, giải phóng vanillin và các sản phẩm phụ liên quan khác.Bằng cách khám phá số lượng enzyme sinh tổng hợp vanillin tối ưu trong các hệ thống không có tế bào, các nhà nghiên cứu đã phát triển một chủng Escherichia coli tái tổ hợp cải tiến có khả năng chuyển đổi axit ferulic (20mM) thành vanillin (15mM).Ngoài ra, việc sử dụng phương pháp cố định tế bào vi sinh vật đã thu hút được sự chú ý nhờ tính tương thích sinh học tuyệt vời và tính ổn định trong các điều kiện khác nhau.Một kỹ thuật cố định mới để sản xuất vanillin từ axit ferulic đã được phát triển, loại bỏ nhu cầu về coenzym.Cách tiếp cận này liên quan đến decarboxylase độc ​​lập với coenzym và oxyase độc ​​lập với coenzym chịu trách nhiệm chuyển đổi axit ferulic thành vanillin.Sự đồng cố định của FDC và CSO2 cho phép sản xuất 2,5 mg vanillin từ axit ferulic trong mười chu kỳ phản ứng, đánh dấu một ví dụ tiên phong về sản xuất vanillin thông qua công nghệ sinh học enzyme cố định.