Читаем Handbook of Vanilla Science and Technology полностью

A. niger deacetylates ferulic acid to vanillic acid very efficiently. In a two-step bioconversion process, vanillic acid is subsequently reduced to vanillin by Pycnoporus cinnabar-inus (Lesage-Meessen et al. 2002). Cellobiose is suggested to enhance channeling of the bioconversion of vanillic acid into vanillin by controlling methoxyhydroquinone formation in P. cinnabarinus. This process could be further improved by introducing a chimeric bifunctional enzyme that increases the synergistic effect on the degradation of complex substrates. For example, a chimeric construct composed of the sequences encoding the feruloyl esterase A (FAEA) is fused to the endoxylanase B (XYNB) of A. niger, which allows for efficient release of ferulic acid from plant materials (Levasseur et al. 2005). Another example is the improved secretion efficiency of a fused dockerin-feruloyl esterase protein, which consists of feruloyl esterase of A. niger and dockerin of Clostridium thermocellum, by introducing 514 amino acid sequence of glucoamylase and a dibasic proteolytic processing site upstream of the chimeric protein (Levasseur et al. 2004).

Mutation and genetic manipulation of A. niger, A. flavus, and Penicillium chrysogenum resulted in constructed strains, which exhibited both ferulic acid esterase and alkene cleavage activities. These strains converted ferulic acid glycoside directly into vanillic acid (Cheetham et al. 2005).

Eugenol and isoeugenol are tolerated and metabolized by few fungi. The fungus Bysso-chlamys fulva V107 converted eugenol to 21.9 g/l of coniferyl alcohol within 36 hours, representing 94.6% molar yield (Furukawa et al. 1999).

Induction of vanillyl alcohol oxidase was reported for Penicillium simplicissimum when grown on veratryl alcohol, anisyl alcohol, or 4-(methoxymethyl)-phenol (Fraaije et al. 1997). In addition to vanillyl-alcohol oxidase, an intracellular catalase peroxidase was induced. Induction of vanillyl-alcohol oxidase in P. simplicissimum was prevented by the addition of isoeugenol to veratryl alcohol-containing media, but growth was unaffected. The vanillyl alcohol oxidase gene (vaoA) from P. simplicissimum CBS 170.90 cloned into Amycolapsis enabled this bacterium to metabolize eugenol.

The fungus Phanerochaete chrysosporium gained interest mostly as a micro-organism able to decompose lignin into vanillin and other phenolic metabolites (Kirk and Farell 1987). However, the levels of vanillin were very low. Vanillin triggered metabolic shifts in P. chrysosporium identified by proteomic differential display technique during which a set of reductases and dehydrogenases, as well as extracellular peroxidases were upregulated. A metabolic shift from the glyoxylate cycle to the tricarboxylic cycle was detected (Shimizu et al. 2005). Recently, P. chrysosporium was used to produce vanillin from green coconut husks. Vanillin was detected in the range between 44 to 52 mg/g of solid support after solvent extraction (Barbosa et al. 2008).

A recent publication (Hansen et al. 2009) describes a different approach, by creating new transgenic de novo pathways to form vanillin from glucose in the yeasts Saccharomyces cerevisiae and Schizosaccharomyces pombe. The new pathway combines bacterial, mold, plant, and human genes. The engineered pathway included 3-dehydroshikimate dehydratase from Podospora pauciseta, an aromatic carboxylic acid reductase (ACAR) from Nocardia sp., and a human O-methyl transferase. In S. cerevisiae co-expression of a Corynebacterium glutamicum phosphopantetheinyl, transferase was additionally required. Elimination of the yeast alcohol dehydrogenase gene (adg6) prevented the reduction of vanillin to vanillyl alcohol. In addition, to eliminate vanillin toxicity and improve yield, a gene coding for UDP-glycosyltransferase from Arabidopsis thaliana was used to create vanillyl-b-D-glucoside. This work demonstrates the capability of creating engineered pathways in organisms that normally do not possess the capacity to produce vanillin and other flavor compounds.

In general, filamentous fungi and yeasts are grown more slowly than bacteria, and the process conditions are more challenging.

19.4 PROCESSES

Metabolic engineering offers several possibilities to improve vanillin yield:

• reduce the downstream degradation of vanillin;

• improve the expression of existing genes;

• gene transfer into other production microorganisms or plants, etc.

Перейти на страницу:

Похожие книги

Биткойн для чайников
Биткойн для чайников

Цель этой книги – дать читателю общее представление о принципах функционирования, назначении и возможностях самой популярной на настоящий момент криптовалюты – биткойна. Здесь даны ответы на все основные вопросы, интересующие начинающих. Что такое биткойн? Где можно взять и как хранить эту криптовалюту? Как использовать биткойн для покупки товаров, оплаты услуг или счетов? Как организовать прием оплаты в этой цифровой валюте в своем магазине? Чем мы рискуем, накапливая свои сбережения в биткойнах? Как защищаться от хакеров и организовать надежное и безопасное хранение своих биткойнов? Каковы перспективы этой цифровой технологии? Ответы на эти и многие другие вопросы вы найдете в этой небольшой, но очень полезной книге.Чем важна и интересна эта книга? В первую очередь она позволяет детально разобраться в том, что такое Биткойн, как работает сеть, как создать криптовалютный кошелек и обезопасить его от взлома и много, много другой полезной информации, которой необходимо владеть не только начинающим пользователям, но и продвинутым адептам криптовалют. Книга позволяет:– познакомиться с биткойном поближе;– узнать, чем биткойн может оказаться вам полезен;– усвоить правила безопасности и хранения криптомонет.

С. Н. Тригуб , С. Г. Тригуб

Руководства / Словари и Энциклопедии
Королева мужского царства
Королева мужского царства

Каждая девочка с самого детства видит себя принцессой или королевой роскошного замка в окружении галантных кавалеров и рыцарей.Однако детство проходит, а замки так и не появляются. Кавалеры год от года становятся все менее галантными, а уж о рыцарстве и мечтать не приходится. Мечты разбиваются о суровую реальность.Алла Фолсом в своей книге дает пошаговую инструкцию, как сделать так, чтобы реальность перестала быть суровой, и стала точно такой, о какой девочки мечтают в детстве.Благодаря ее знаниям о мужчинах даже самые брутальные хамы превращаются в обходительных джентльменов, готовых на любые подвиги ради дамы своего сердца. Алла щедро делится своими секретами мотивации мужчин по‑королевски и приглашает вас в удивительное путешествие по психологии мужского царства.«Королевами не рождаются, ими становятся» — таков девиз тренера международного класса, обладательницы титулов королевы красоты России и США, счастливой жены и мамы Аллы Фолсом…

Андрей Алексеевич Парабеллум , Александр Сергеевич Белановский , Алла Фолсом

Семейные отношения, секс / Руководства / Дом и досуг / Образовательная литература / Словари и Энциклопедии