Sản xuất vanillin tự nhiên từ tài nguyên tái tạo

Việc sử dụng axit ferulic làm chất nền

Axit ferulic, có nguồn gốc từ các nguồn như cám gạo và cám yến mạch, thể hiện sự tương đồng về cấu trúc với vanillin và đóng vai trò là chất nền tiền chất được sử dụng rộng rãi để sản xuất vanillin. Các 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 amycolatopsis và nấm 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 bất động, làm nổi bật tính linh hoạt và tiềm năng của phương pháp này.

Tổng hợp enzyme của vanillin từ axit ferulic liên quan đến enzyme 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 tối ưu các enzyme sinh tổng hợp Vanillin trong các hệ thống không có tế bào, các nhà nghiên cứu đã phát triển một chủng Escherichia coli tái tổ hợp được cải thiện có khả năng chuyển đổi axit ferulic (20 mm) thành vanillin (15mm). Ngoài ra, việc sử dụng bất động tế bào vi sinh vật đã thu hút sự chú ý do tính tương thích sinh học và ổn định tuyệt vời của nó trong các điều kiện khác nhau. Một kỹ thuật bất động mới cho sản xuất vanillin từ axit ferulic đã được phát triển, loại bỏ sự cần thiết của coenzyme. Cách tiếp cận này liên quan đến decarboxylase độc ​​lập coenzyme và oxyase độc ​​lập với coenzyme chịu trách nhiệm chuyển đổi axit ferulic thành vanillin. Sự đồng tác nhân 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 của sản xuất vanillin thông qua công nghệ sinh học enzyme bất động.