【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物工程，具体涉及到一种生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法。
技术介绍
1、二氢-β-紫罗兰酮，是来源于桂花等植物的次生代谢产物，具有环单萜结构，俗称“桂花之王”，是桂花油中具有醇厚、甘甜、清新雪松香味的主要香气化合物。二氢-β-紫罗兰酮的温暖、木质、浆果、特有的紫罗兰气味使其成为一种珍贵而罕见的新香料。目前，二氢-β-紫罗兰酮已成功地在大多数高端香水、化妆品和食品香料添加剂中占有一席之地。此外，二氢-β-紫罗兰酮还具有抗癌、抗炎、抗菌等活性，在医疗保健和制药领域具有潜在的应用前景。
2、近年来，全球市场对二氢-β-紫罗兰酮的需求量约为10-100吨/年，但天然植物来源的二氢-β-紫罗兰酮远不能满足市场需求。目前，二氢-β-紫罗兰酮主要通过化学合成获得，但化学合成的过程不仅复杂而且对环境不友好，导致获得的产物不能作为天然产品进行销售。植物提取方法制备的二氢-β-紫罗兰酮虽属于天然产物，但产率极低，且需要消耗大量的植物材料，导致制备成本的上升。由此可知，这两种方法均限制了二氢-β-紫罗兰酮的实际应用。随着生物技术的快速发展利用生物催化与转化技术或合成生物学手段生产芳香族化合物已越来越受到人们的关注，并将成为替代植物提取和化学合成的有效手段。目前，芳樟醇和香叶醇等典型的香气物质生物合成途径被解析，并实现了较高水平的生物合成。在二氢-β-紫罗兰酮生物制备方面，赵林果等(赵林果，张雪松，廖石勇，汤锋，裴建军，青蒿醛双键还原酶dbr1及其重组菌在制备二氢-β-紫罗兰酮中的应用，授权日期2020.
3、人工设计的酶级联平台最近被开发为天然产物生物制造的强大系统。不同步骤的酶反应可以在体外精确操纵，实现高效的生物合成，其具有高产品收率，增强传质，更短的反应速度，以及对有毒产品耐受性更强的特点。目前，qi等(zhipeng qi,xinyi tong,kaixuan ke,xinyi wang,jianjun pei,su bu,*linguo zhao*de novo synthesis ofdihydro-β-ionone through metabolic engineering and bacterium-yeast coculture，journal of agricultural and food chemistry.2024,72,3066-3076)证明了利用类胡萝卜素裂解双加氧酶和烯酸还原酶的偶联催化，从类胡萝卜素生产二氢-β-紫罗兰酮的可行性。然而，优良的ccd酶缺失以及类胡萝卜素的疏水性及其快速降解率在形成均匀溶液和储存方面面临着重大的挑战，导致用这种方法合成二氢-β-紫罗兰酮具有一定的局限性。因此，寻找可以替代类胡萝卜素的底物尤为重要。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
3、本专利技术的其中一个目的是提供一种生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法，利用短链醇脱氢酶和烯酸还原酶进行级联反应，建立了以β-紫罗兰醇为底物体外一锅法生物制备二氢-β-紫罗兰酮的工艺，且实现了nadph的再生和自循环。
4、为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法，包括，
5、以β-紫罗兰醇为底物，加入短链醇脱氢酶nasdr和烯酸还原酶aadbr1反应，反应温度为25～60℃，ph为4.0～11.0，反应时间为0.5～3h，得到β-紫罗兰酮。
6、作为本专利技术生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法的一种优选方案，其中：所述短链醇脱氢酶nasdr来源于novosphingobium aromaticivoransdsm 12444，其氨基酸序列如seq id no.1所示。所述短链醇脱氢酶nasdr在35℃、ph 6.5的条件下酶活性最高。本专利技术中，对短链醇脱氢酶nasdr的获得方式不作限定。所述短链醇脱氢酶nasdr可通过培养、发酵、分离纯化等方式获得，也可通过基因克隆、表达、分离纯化获得。
7、作为本专利技术生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法的一种优选方案，其中：所述烯酸还原酶aadbr1来源于青蒿artemisiaannua，其氨基酸序列如seq idno.2所示。所述烯酸还原酶aadbr1在45℃、ph 6.5的条件下酶活性最高。本专利技术中，对烯酸还原酶aadbr1的获得方式不作限定。所述烯酸还原酶aadbr1可通过培养、发酵、分离纯化等方式获得，也可通过基因克隆、表达、分离纯化获得。
8、作为本专利技术生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法的一种优选方案，其中：反应体系中，短链醇脱氢酶nasdr的添加量为0.06mg/ml～0.35mg/ml；烯酸还原酶aadbr1的添加量为0.08mg/ml～0.47mg/ml。
9、作为本专利技术生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法的一种优选方案，其中：所述β-紫罗兰醇底物浓度为0.5mm～5.0mm。
10、作为本专利技术生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法的一种优选方案，其中：反应体系中还包括辅因子，所述辅因子为nadp+、nad+与nadph联合、nadp+与nadph联合中的一种，所述辅因子的浓度为0.125～2.0mm。
11、作为本专利技术生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法的一种优选方案，其中：最佳反应条件为：反应温度为40℃，ph为6.5，β-紫罗兰醇底物浓度为2.5mm，nadp+浓度为1.0mm，加入0.29mg/mlnasdr与0.39mg/mlaadbr1，反应时间为2h。
12、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法，其特征在于：所述短链醇脱氢酶NaSDR来源于Novosphingobium aromaticivoransDSM 12444，其氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。
3.如权利要求1所述的生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法，其特征在于：所述烯酸还原酶AaDBR1来源于青蒿Artemisiaannua，其氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。
4.如权利要求1～3中任一项所述的生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法，其特征在于：反应体系中，短链醇脱氢酶NaSDR的添加量为0.06～0.35mg/mL；烯酸还原酶AaDBR1的添加量为0.08～0.47mg/mL。
5.如权利要求4所述的生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法，其特征在于：反应体系中，短链醇脱氢酶NaSDR的添加量为0.29mg/mL；烯酸还原酶AaDBR1的添加量
6.如权利要求1～3中任一项所述的生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法，其特征在于：所述β-紫罗兰醇底物浓度为0.5～5.0mM。
7.如权利要求6所述的生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法，其特征在于：所述β-紫罗兰醇底物浓度为2.5mM。
8.如权利要求1～3中任一项所述的生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法，其特征在于：反应体系中还包括辅因子，所述辅因子为NADP+、NAD+与NADPH联合、NADP+与NADPH联合中的一种，所述辅因子的浓度为0.125～2.0mM。
9.如权利要求8所述的生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法，其特征在于：所述辅因子为NADP+，所述辅因子的浓度为1.0mM。
10.如权利要求1～3、5、7、9中任一项所述的生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法，其特征在于：所述反应，反应温度为40℃，pH为6.5，反应时间为2h。
...【技术特征摘要】
1.一种生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法，其特征在于：所述短链醇脱氢酶nasdr来源于novosphingobium aromaticivoransdsm 12444，其氨基酸序列如seq id no.1所示。
3.如权利要求1所述的生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法，其特征在于：所述烯酸还原酶aadbr1来源于青蒿artemisiaannua，其氨基酸序列如seq id no.2所示。
4.如权利要求1～3中任一项所述的生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法，其特征在于：反应体系中，短链醇脱氢酶nasdr的添加量为0.06～0.35mg/ml；烯酸还原酶aadbr1的添加量为0.08～0.47mg/ml。
5.如权利要求4所述的生物催化转化β-紫罗兰醇制备二氢-β-紫罗兰酮的方法，其特征在于：反应体系中，短链醇脱氢酶nasdr的添加量为0.29mg/ml...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵林果，王昕怡，房仙颖，俞致远，齐志鹏，徐佳慧，罗佳年华，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：
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