图1。3。2。2：艾氏途径转化L-苯丙氨酸生成苯乙醇

在微生物细胞中，β-苯乙醇合成走哪一条途径取决于培养基中的氮源，只有当L-苯丙氨酸作唯一的氮源时，艾氏途径才能占优势。如果环境中有其它更容易利用的氮源存在，即使在较高的L-苯丙氨酸浓度条件下，L-苯丙氨酸仍有一部分通过其它途径被代谢，如通过肉桂酸途径降解为3-酮基乙二酸而进入TCA循环，而且这个降解途径不能完全被抑制，所以任何条件下，L-苯丙氨酸不可能完全转化为β-苯乙醇。

1。4 β-苯乙醇的毒力机制

β-苯乙醇作为杀菌剂已在医药行业内运用多年，浓度介于2-3g/L的β-苯乙醇就能完全抑制大多数细菌和真菌的生长。关于抑制作用的具体机理目前还不清楚，存在多种看法。其中细胞膜是受到普遍关注的作用靶点[8]，另外，β-苯乙醇也被认为是细菌细胞内大分子物质（蛋白质、DNA等）合成的抑制剂。也有报道显示，β-苯乙醇能很大程度上影响细胞内的代谢活动（糖酵解和呼吸作用等）。

同时，也有研究发现β-苯乙醇能提高酵母细胞的热敏性。将酵母细胞培养在含有2-苯乙醇的环境中，能改变S期在整个细胞周期中所处的阶段。并能显著提高处于S期以外的酵母细胞的热敏感性。

此外，酵母在发酵中自身也会产生大量的乙醇，而且乙醇和β-苯乙醇联合作用产生的毒性比它们各自产生的毒性作用累加要高[9]。产物和乙醇对酵母的毒性是生物转化法生产β-苯乙醇工艺中产物浓度不高的主要原因，是生物法生产天然β-苯乙醇的瓶颈问题。所以在要求达到高产量生产β-苯乙醇工艺过程中，必须考虑β-苯乙醇和乙醇对酵母的毒性[10]。

1。5 选题的背景及意义

近年来，随着我国经济迅猛增长，人们生活品质的快速提高，对天然产品需求激增，由此所带来的可观的经济收益使得利用微生物合成天然产品成为重要的研究课题之一。虽然过去β-苯乙醇的生产一直使用传统的化学合成方法，生产技术成熟，产品价格低廉。但随着时间的推移，人们生活水平不断的提高，消费者越来越关注食品的安全性问题，越来越追求“天然”、“绿色”的食品[11]，对化学合成的食品添加剂产生抵触情绪，意识到化学合成品可能对身体健康带来副作用；另一方面，不少国家开始制定更为严格的食品法规，开始强调食品安全的重要性；而能够符合“天然”要求的β-苯乙醇一直是通过从植物中提取而得到的，由于受到植物原料来源、地域以及气候等因素的影响，产量一直很难提高，只占世界β-苯乙醇市场年销量的0。2%，价格昂贵，不能满足人们日益增长的需求。这样一来，利用微生物细胞转化生产β-苯乙醇就成为很有前途的替代方法[12]。

酵母生物转化合成β-苯乙醇具有生产成本低、周期短、污染少、对环境温和等优点，特别是我国L-苯丙氨酸产业进入年产千吨水平之时更具有深度开发价值，最终必将成为β-苯乙醇生产的主流[13]。来~自,优^尔-论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-

国外对酵母中L-苯丙氨酸的代谢途径的研究，或是对艾式途径相关基因本质的追寻，以及对β-苯乙醇生物合成产量的研究方面都有很多报道。但是国内关于酵母β-苯乙醇耐受性方面的研究还是比较少的。生产菌种的耐受性程度是生物合成β-苯乙醇不可避免的障碍之一[14]。因此，拥有一株耐受性酵母菌株也是一个很关键的因素。故此，本课题立足于筛选出不同的β-苯乙醇高耐受性天宫二号试验菌，对其β-苯乙醇的生物转化能力进行分析比较，希望找到高产β-苯乙醇的方法，从而缩短与国际水平的差距，填补国内β-苯乙醇领域的空白。