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Microbial production of antioxidant food ingredients via metabolic engineering 王阳—195 2015.4.23 。 Keywords: Antioxidants 抗氧化剂 Metabolic engineering 代谢工程 Microbial production 微生物产品 Microbial production of antioxidant food ingredients via metabolic engineering 【作 者】Lin, Yuheng1;Jain, Rachit1;Yan, Yajun2?yajunyan@uga.edu 【刊 名】Current Opinion in Biotechnology 【影响因子】2013:8.035;2012:7.860;2011:7.711;2010:8.486;2009:7.820; 【出版日期】2014 【卷 号】Vol.26 【页 码】71-78 1 College of Engineering, University of Georgia, Athens, GA 30602, USA 2 BioChemical Engineering Program, College of Engineering, University of Georgia, Athens, GA 30602, USA 美国佐治亚大学 1.Introduction 2.Biosynthetic pathways of antioxidants 3.Conclusions contents 。 1.Introduction (1)抗氧化剂能够消除自由氧(ROS)保护生物分子免于氧化损害。 (2)对抗氧化剂越来越大的需求，传统的人工合成及从植物中提取的抗氧化剂较少，刺激着人们对生物合成抗氧化剂的不懈探索。 (3)在过去的十年中，代谢工程结合基本的植物生物学发展使微生物植物特有的生物合成途径的重建，使之能够利用多种植物的代谢产物（即使是简单的碳源）和一些很容易得到的廉价的前驱体。 (4)这篇文献总结了天然抗氧化剂如多酚，类胡萝卜素和抗氧化维生素等的微生物生产的重要进展，以及代谢工程手段对生物合成途径的重建和优化的重点。 2.Biosynthetic pathways of antioxidants (1)微生物生物合成多酚类 （2）微生物生物合成类胡萝卜素 酚酸类、类黄酮、黄酮类、芪类、姜黄素类、黄酮醇、花青素及其他多酚类 泛醌、番茄红素、胡萝卜素、叶黄素及虾青素等非多酚类 。 食品抗氧化成分种类：  (1)微生物生物合成多酚类 酚酸生物合成途径 苯丙氨酸在苯丙氨酸解氨酶的作用下，生成肉桂酸，然后在羟化酶的作用下生成对香豆酸，进而在羟化酶及甲基转移酶的作用下，生成酚酸； 对香豆酸也可由酪氨酸在酪氨酸解氨酶或苯丙氨酸解氨酶的作用下生成。 . 香豆素生物合成途径 肉桂酸，对香豆酸，酚酸在4-酰基-CoA连接酶的作用下，生成中间体；然后在羟化酶的作用下，生成香豆素。 . 异黄酮、黄酮类、芪类 、姜黄素类生物合成途径 乙酰辅酶A在乙酰辅酶A羧化酶的作用下，生成丙二酰辅酶A，然后与中间体，①在酮合成酶与酮异构酶作用下，生成类黄酮；②在芪类合成酶作用下生成芪类；③在姜黄素合成酶作用下生成姜黄素。类黄酮在异黄酮合成酶的作用下生成异黄酮。 . 黄酮类、黄酮醇类、黄烷醇类生物合成途径 类黄酮在黄酮合酶作用下生成黄酮；在羟化酶及合成酶的作用下生成黄酮醇类；在羟化酶、黄烷酮醇还原酶、花青素还原酶作用下生成黄烷醇。 . 花青素类生物合成途径 黄烷醇在花青素合成酶及葡糖基转移酶作用下生成花青素。 . 泛酸的生物合成途径 乙酰CoA通过甲羟戊酸途径或三磷酸甘油醛与丙酮酸盐通过甲基赤鲜醇磷酸盐途径生成异戊二烯焦磷酸盐，然后在异构酶的作用下生成烯丙基二磷酸盐，两者在合成酶作用下生成法呢基焦磷酸盐，在合成酶的作用下生成香叶基香叶基焦磷酸盐，然后异戊二烯焦磷酸盐、烯丙基二磷酸、法呢基焦磷酸、香叶基香叶基焦磷酸盐在十异戊二烯二磷酸盐合成酶作用下生成十异戊二烯焦磷酸盐，然后在醌式酶作用下生成泛醌。  （2）微生物生物合成类胡萝卜素 类胡萝卜素生物合成途径 异戊二烯焦磷酸盐、烯丙基二磷酸、法呢基焦磷酸、香叶基香叶基焦磷酸盐在八氢番茄红素合成酶及脱氢酶作用下生成番茄红素； ①番茄红素在环化酶作用下生成α-胡萝卜素，然后在环羟化酶作用下生成叶黄素； ②番茄红素在环化酶作用下生成β-胡萝卜素，然后在环羟化酶作用下生成玉米黄质，再在环酮酶作用下生成虾青素。 3.Conclusions (1)本