食品用萜类化合物的生物合成研究进展

专论与综述
中国酿造
２０18 年 第 37 卷 第 9 期
总第 319 期
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番茄红素和虾青素均具有很强的抗氧化活性[17-18]，可作为 功能食品的功能成分；多萜中的视黄醇对维持人体正常发 育以及正常视觉功能具有重要作用，维生素K对正常凝血及 骨骼代谢具有重要作用，因此两者常用作食品营养强化剂。
在半萜类化合物中，异戊醇和异戊烯醇在食品中应用 较为广泛，异戊醇可用于食品香料的配制[12]，异戊烯醇可 用于食品香料柠檬醛[13]的合成。
在单萜类化合物中，薄荷醇、紫苏醇、月桂烯和芳樟 醇作为植物精油中的主要成份，是植物花、果实香味的主 要来源，因此常用于食品香精香料[14-15]。
倍半萜中α-金合欢烯可作为食品香精[12]。 在二萜中，甜 菊糖苷作为一种天然的甜味剂在食品行业中应用广泛[16]。 在三萜中，人参皂苷作为食药两用类化合物，在保健食品、 医药中应用广泛。
２０18 Vol.37 Ｎｏ．9
·22· Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．319
Ｃｈｉｎａ Ｂｒｅｗｉｎｇ
Forum and Summary
食品用萜类化合物的生物合成研究进展
宗 朕，程 磊，陈卓静，王 磊，汪 超，祁勇刚，柳志杰*
（湖北工业大学 工业发酵湖北省协同创新中心，湖北 武汉 430068）
摘 要：萜类化合物在食品中有重要的应用，可用作香精香料、甜味剂、营养强化剂等，作为一类天然添加剂而受到人们的青睐。生物
食品、燃料
食品添加剂；燃料替代物
二萜 甜菊糖苷
食品
甜味剂
三萜 人参皂苷
食品、医药
功能性食品；抗病毒、抗癌、 提高免疫力、抗菌
四萜 番茄红素
食品、医药
功能性食品；抗癌、抗氧化
虾青素
食品
抗氧化，用于功能食品
多萜 视黄醇
食品
食品营养强化剂
维生素K
食品
食品营养强化剂
四萜和多萜类化合物在食品中应用较多，如四萜中的
表1 各类型萜类化合物在食品及其他领域中的应用 Table 1 Application of various terpenoids in food and other fields
类型 名称
应用领域
用途
半萜 异戊醇
食品、燃料
配制食品赋香剂
异戊烯醇
食品、香精香料、农药
香精香料的中间体；合成拟 除虫菊酯中间体的原料
单萜
薄荷醇
食品、香精香料、医药
食品赋香剂；医药上作用于 皮肤，清凉止痒
紫苏醇
食品、香精香料、医药
配制食品赋香剂；抑制结肠 癌、乳腺癌
柠檬烯
食品、日化
食品赋香剂；日化用品香味 成份
月桂烯
食品、香精香料
食品赋香剂；日化用品香味 成分
芳Biblioteka Baidu醇
食品、香精香料、医药
食品赋香剂；化妆品；医药上 用于抗炎、镇痛
倍半萜 α-金合欢烯
doi:10.11882/j.issn.0254-5071.2018.09.005
ZONG Zhen, CHENG Lei, CHEN Zhuojing, WANG Lei, WANG Chao, QI Yonggang, LIU Zhijie*
(Hubei Collaborative Innovation Center for Industrial Fermentation, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China)
合成法作为萜类化合物合成中最具发展潜力的方法而备受关注。 该文从萜类化合物在食品中的应用，萜类化合物生物合成途径，微
生物合成萜类化合物的研究进展三方面进行介绍，旨在为生物合成食品用萜类化合物的研究提供参考。
关键词：食品；萜类化合物；微生物；生物合成
中图分类号：Q812
文章编号：0254-5071（20１8）09-00２２-0６
Terpenoids, which can be used as flavors, fragrances, sweeteners and nutritional enhancers, have important applications in food. They were favored by people as a natural additive. Biosynthesis has attracted much attention as the most potential method for terpenoids synthesis. This paper introduced the application of terpenoids in food, biosynthesis pathway of terpenoids and the research progress of microbial synthesis of terpenoids, which aimed to provide a reference for the research of biosynthesis of terpenoids for food.
收稿日期：2018-04-26
修回日期：2018-08-28
基金项目：湖北省自然科学基金计划项目（2018CFB358）；湖北工业大学博士启动基金（BSQD2017033）
作者简介：宗 朕（1995-），男，硕士研究生，研究方向为微生物代谢工程。
*通讯作者：柳志杰（1988-）, 男，讲师，博士，研究方向为代谢工程。
food; terpenoids; microorganism; biosynthesis
1 萜类化合物生物合成系统研究的意义 萜类化合物是广泛存在于动物、植物、微生物中的一大
类天然化合物，以异戊二烯为基本骨架，在各种合成酶、修 饰酶作用下生成，又称为类异戊二烯（isoprenoid）。 根据结 构中异戊二烯数目，可将其分为半萜、单萜、倍半萜、二萜、 三萜、四萜及多萜。 在萜类化合物的合成过程中，由于合 成所需的萜类合酶（terpene synthases，TPS）以及修饰酶的 多样性[1-2]，使得最终生成的萜类化合物结构繁多，种类丰 富，具有多样的生物活性及理化性质，在医药[3-6]、农药[7-8]、食 品、日化用品[9-10]、能源[11]等多个领域拥有广泛的应用及广 阔的发展前景，萜类化合物在食品中的应用见表1。