天然香料及生物质香料的研究动向

    摘要：综述了天然香料生产中的生物技术及绿色提取技术，并介绍了以生物质糠醛为原料的合成香料的研究动向。

    关键词：天然香料；绿色技术；生物质香料；糠醛

    中图分类号：ＴＱ６５４文献标志码：Ａ文章编号：１００８－１２６７（２００８）０３－００１３－０４

    我国是天然香料植物资源十分丰富的国家之一。据不完全统计，现已开发利用的天然香料近２００种，亟待开发的约１００种，其中进行批量生产的天然香料产品品种已达１００多种，不少产品在国际上享有盛名。

    目前世界上主要以石油化工产品、煤化工产品等为原料的合成香料已有５０００多种，常用的产品约４００多种。随着石油、煤等不可再生资源的日益枯竭，人类必须寻求新的化工原料，发展以生物质为原料的合成香料将是实现香料工业可持续发展的首选之路。因此生物质香料的生产和开发也受到了国内外的高度重视。本文就天然香料和生物质香料（又称半合成香料）的研究动向做一简单介绍。

    为了提高天然香料的产量和质量以及减轻天然香料生产过程中的环境污染，人们对采用生物技术、微波萃取和超临界萃取等进行了许多研究。

    １天然香料生产中的生物技术

    生物技术主要包括发酵工程、酶工程、细胞工程和基因工程。

    在香精香料的生物合成中应用最广泛的生物技术是发酵工程，以工农业废料为原料，利用微生物的生长代谢活动可以生产各种天然香料［１］。例如，细菌、霉菌和酵母菌都能将丁香酚、异丁香酚、阿魏酸、葡萄糖等化合物转化成香兰素，即可利用多种底物通过微生物发酵法合成香兰素［２］。

    酶工程是利用酶的催化作用生产各种有价值物质的技术。由于酶催化反应具有高效、专一、反应条件温和、产物易纯化、能耗低、污染小、操作简单易控等优点，因而有着不可比拟的优越性。

    细胞工程包括细胞融合技术、动物细胞工程和植物细胞工程等内容。植物细胞工程主要是指植物细胞培养（又称为植物组织培养），基本理论依据是细胞学说和细胞具有潜在的“全能性”的理论。植物细胞培养至今已有８０多年的历史，利用植物细胞培养发酵具有广阔的应用前景。

    孙伟等［３］报道利用大花茉莉的细胞悬浮培养方法，节间外植体ＭＳ＋５ｍｇ／Ｌ２，４－Ｄ＋５ｍｇ／ＬＢＡ液体培养基上悬浮培养形成了愈伤组织，悬浮培养１２ｄ后，产生了１．１２％的精油，是愈伤组织静止培养的２倍，原植物花的３倍。在液体培养基中加入芳樟酸（５０～１００ｍｇ／Ｌ）或芝麻、ｇｒｏｕｎｄ－ｎｕｔ和大豆的提取液（０．５～１ｇ／Ｌ）等前体，增加了精油的得率。芝麻提取液的加入比原植物花的得率提高了１０倍，其它依次是ｇｒｏｕｎｄｎｕｔ、大豆和芳樟酸。悬浮培养获得的顺式茉莉酮、茉莉酮酸甲酯和芳樟醇的含量分别是原植物花含量的４０、８０和８倍。

    随着对植物代谢网络日渐全面的认识，应用基因工程技术对植物次生代谢途径进行遗传改良已取得了可喜的进展。萜类化合物是迄今所发现的植物次生代谢产物中最大的一个家族，约３万多种化合物，包括单萜、倍半萜、双萜和类胡萝卜素等具有重要营养价值的食用和药用及工业用的次生物质。

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