توليد زيستي وانيلين طبيعي از سوبستراهاي فنيل پروپانوييدي به وسيله زيست تبديلي با استفاده از سلولهاي ميكروبي

Biological Production of Natural Vanillin Based on the Microbial Conversion of Phenylpropanoids

گرايش جوامع بشري براي مصرف فرآورده هاي معطر طبيعي موجب ترغيب محققين در استفاده از زيست واكنشگرهاي ميكروبي براي سنتز محصولات معطر طبيعي گرديده است. وانيلين به عنوان يكي از تركيبات آروماتيك طبيعي به طور وسيعي در صنايع بهداشتي، آرايشي، غدايي، دارويي و پزشكي و به ويژه در صنعت طعم دهنده ها و خوشبوكننده ها به عنوان يكي از تركيبات پايه از اهميت به سزايي برخورداراست. دو روش عمده دستيابي به وانيلين طبيعي شامل استخراج مستقيم از منابع گياهي و واكنشهاي زيست تبديلي ميكروبي مي باشد. با توجه به كاربرد گسترده وانيلين و افزايش روزافزون تقاضا براي مصرف وانيلين طبيعي و همچنين از آنجايي كه استخراج از منابع گياهي بسيار پرهزينه و زمان بر بوده و به تنهايي قادر به تامين بازارهاي جهاني نمي باشد، بنابراين لزوم توسعه فرآيندهاي بيوتكنولوژيك جايگزين مناسب الزامي مي باشد. زيست تبديلي با استفاده از سلولهاي ميكروبي به طور وسيعي براي تغييرات در ساختار شيميايي تركيبات آلي مورد بهره برداري قرار گرفته است. سلولهاي ميكروبي به عنوان زيست واكنشگرهاي كارآمد و سازگار با محيط زيست در تبديل سوبستراهاي به كار گرفته شده به عنوان پيش ساز، به تركيبات طبيعي با ارزش افزوده بالا كاربرد دارند. در اين مقاله مروري، كاربرد زيست تبديلي ميكروبي در توليد زيستي وانيلين طبيعي از پيش سازهاي فنيل پروپانوييدي (ايزواوژنول، اوژنول و اسيد فروليك) مورد مطالعه قرار گرفته است.

The rising popularity of natural aroma products has triggered off significant research activities to use biocatalysts for the production of natural flavor compounds. Vanillin is of major interest for the flavor and fragrance industry. It has been widely used as a flavoring agent in foods, perfumes, beverages, pharmaceuticals and medical industries. Two main approaches for the production of natural vanillin are direct extraction from botanical sources and microbial bioconversion. Considering the various applications of vanillin and increasing consumer-led demand for natural vanillin and also due to the fact that the extraction from botanic sources is very time consuming, expensive and does not satisfy the worldwide demand, alternative biotechnological methods for its production are being constantly explored. Microbial bioconversion has been extensively exploited to make modifications in the structure of the organic compounds. Microbial cells can be efficiently used as a eco-friendly biocatalyst in the conversion of substrates as precursors into value-added products. The current review emphasizes the microbial bioconversion routes involved biological production of natural vanillin based on the microbial conversion of henylpropanoids.