苯乙醇合成工艺研究+文献综述(3)
1.3.2 β-苯乙醇的生物提取
（1） 苯丙酮酸途径
在一些酵母细胞中，β-苯乙醇通过合成芳香族氨基酸的莽草酸途径从头合成[5]。即经过莽草酸途径生产分枝酸后，分枝酸在变位酶的作用下，即能够转变成预苯酸，在经过脱水、脱羧之后，形成了苯丙酮酸，而苯丙酮酸脱羧生成苯乙醛，最后苯乙醛脱氢便生成了β-苯乙醇，其代谢途径[6]可见如图1.1。
图1.1 L一苯丙氨酸的代谢途径示意图
苯丙酮一方面可以生成苯乙醛生产β-苯乙醇，另一方面也可以通过与谷氨酸的转氨作用形成L-Phe。但是在代谢途径中，DAHP合酶和预苯酸脱水酶受到了L-Phe的反馈抑制。虽然在微生物体内广泛存在，但是由于代谢途径过于长，支路又太多，存在了许多抑制作用，使得最终产物β-苯乙醇的含量非常低。
（2） 艾氏途径
在哺乳动物细胞中，L-苯丙氨酸分解形成为酪氨酸,酪氨酸再经过尿黑酸降解转变为延胡索酸和乙酰乙酸。但是在微生物细胞中，L-苯丙氨酸的分解代谢途径并不是唯一的，至少存在两种途径。其中一种就是肉桂酸途径，降解过程的第一步是苯丙氨酸脱去氨基生成顺式肉桂酸，比如，抱酵母(Sporobolomyces roseus)的细胞中和红酵母(Rhodotorula glutinis)的细胞就是通过此途径。对于把氨基酸仅作为氮元素来源的微生物，肉桂酸进一步降解已经失去意义，但对于利用氨基酸作为碳元素来源的微生物，肉桂酸在经过原儿茶酸进一步降解为3-酮基乙二酸后，就会进入到TCA循环中[7]。
在微生物的细胞中，L-苯丙氨酸分解的另一条途径是通过氨基酸的转氨作用形成苯丙酮酸，再经过脱羧生成苯乙醛，苯乙醛在氧化脱氢酶的作用下生成β-苯乙醇，其代谢途径见图1.1，这个途径先是由艾利希(Ehrlich)在1907年发现[8]，为了纪念和感谢他在这方面的卓越贡献，遂以他的名字命名这条合成β-苯乙醇的途径。
L-苯丙氨酸脱去羧基生成苯乙胺，苯乙胺随着有氧化特征的去氨基作用生成苯乙醛，苯乙醛再经过还原反应也可生成β-苯乙醇，但是通常情况下，这个反应很难发生，因为在酵母菌的细胞中，β-苯乙醇由哪一条途径来合成，取决于培养基中氮元素源的种类，只有当L-苯丙氨酸作为唯一氮元素源存在时，艾氏途径才能够占优势。如果在反应环境中，有其它更容易被利用的氮元素源存在，就算在较高浓度的L-苯丙氨酸的条件下，L-苯丙氨酸仍然会有一部分通过其它途径被代谢[9]，例如L一苯丙氨酸就会通过肉桂酸途径,降解为3-酮基乙二酸进入TCA循环中，而且这个降解途径不能完全被抑制。所以，在任何条件下L-苯丙氨酸都不可能完全转化为β-苯乙醇