经济利用天然色素制造花青素
2017/8/1 16:53:25点击：
目前的研究是将四个不同细菌菌株的整个途径分为几个阶段，分别进消泡剂行了花色苷的重组。研究人员将该通路分成“模块”，产生容易从细菌细胞扩散的中间产物。花青素是一种水溶性色素，为植物二级代谢产物，可以随着细胞液的酸碱改变颜色。目前食品和化妆品工业上所用的色素多为合成色素，几乎都有不同程度的毒性，长期使用会危害人体的健康，因此天然色素就越来越引起科研领域的关注。
伦斯勒理工学院的研究人员用四种大肠杆菌菌株一起工作，可将糖转化为草莓中的天然花青素，为工业上经济利用天然色素打开了大门。Mattheos Koffas教授说：“这项研究是消泡剂第一个采用四株细菌一步合成化合物。第一次，我们利用消泡剂生物系统完全合成花青素，我们喂细菌葡萄糖，它们完成剩下的工作。这表明，一个简单的技术可以生产这些有价值的化合物。”
花青素比其它色素类存在更广泛的光谱——除了绿色外，它负责蓝莓、覆盆子、黑米和秋天叶子的颜色等自然色素的形成。但是工业生产用花青素是具有挑战性的：植物来源的色素需要昂贵的加工过程，并且产生不同的的结果消泡剂。花青素分子结构复杂，化学家们无法合成它们。koffas实验室自2005以来一直在研究基因工程花色苷的生产方法，发现十六个基因可以调控植物花色苷的产生。研究报告的第一作者、博士生J. Andrew Jones说：“转移这些基因以及它们从植物到细菌的分子途径并不是一个简单的过程。” koffas实验室前期报道了组装成一个单一的大肠杆菌菌株的分子途径。但是这条途径对细胞来说太长了，此细胞倾向于利用额外的基因产生自己的代谢产物而不是花青素。将它们混合培养时，最初的细菌摄取糖消泡剂而产生的“中间”化合物苯基丙酸，然后由第二个细菌吸收转化为第二中间，以此类推直到第四个细菌产生花青素。在下一阶段的工作中，研究人员将优化过程的每个阶段，因为每个阶段产生的中间物产量并不适配。最终产物浓度消泡剂要达到每升数百毫克才是一种商业上可行的方法。“我毫不怀疑，从重组微生物宿主生产花青素是在经济上可持续的方式使这些化合物的唯一可行的方法。
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