华中农业大学食品科学技术学院，环境食品学教育部重点实验室的李 晓、范 刚*、任婧楠等人旨在通过比较3 株不同微生物菌种转化瓦伦西亚橘烯生产圆柚酮的效果，筛选适于转化瓦伦西亚橘烯生产圆柚酮的菌种，优化发酵培养基成分，增加瓦伦西亚橘烯转化生成圆柚酮的转化量，并提高其转化率，降低天然香料圆柚酮的生产成本。
1、黑曲霉转化瓦伦西亚橘烯的产物分析
在24 h内，圆柚酮有少量生成，转化量达到（4.66±2.75）mg/L；在24～48 h，圆柚酮大量生成，其质量浓度达到（140.94±30.26）mg/L；当转化至72 h，圆柚酮产量开始降低，可能是由于产物不断生成积累使得转化量降低，转化圆柚酮受到抑制；当转化至96 h，产物转化量持续降低，转化量为（91.97±9.80）mg/L。在转化过程中， 圆柚酮的转化率最高达到（15.32±3.29）%。
2、毛霉转化瓦伦西亚橘烯的产物分析
在初始24 h，圆柚酮有少量生成，产物转化量达到（3.16±4.31）mg/L；在48～72 h，圆柚酮大量生成，其质量浓度达到（112.73±23.04）mg/L；当转化至72 h，圆柚酮转化量持续增加，底物瓦伦西亚橘烯继续转化，圆柚酮转化量达到（137.67±14.02）mg/L；当转化至96 h，产物含量基本保持稳定，转化量为（142.18±30.90）mg/L。在转化过程中，圆柚酮的转化率最高达到（15.45±3.36）%，其转化能力和黑曲霉差不多。
3、解脂耶氏酵母转化瓦伦西亚橘烯的产物分析
在初始24 h，圆柚酮有大量生成，产物转化量达到（155.75±12.64）mg/L；在48～72 h，圆柚酮持续生成，其转化量达到（252.52±15.79）mg/L；当转化至72 h，圆柚酮含量保持稳定，但有所降低；当转化至96 h，产物含量基本保持稳定，转化量为（249.62±17.23）mg/L。在转化过程中，圆柚酮转化率最高达到（27.45±1.72）%，其转化能力与黑曲霉和毛霉相比，转化率更高。
4、解脂耶氏酵母发酵培养基组成的优化结果
发酵培养基中碳源对转化效果的影响
选取的7 种碳源均可以促进菌种生长，但其转化瓦伦西亚橘烯生成圆柚酮的转化量不同。其中α-乳糖最有利于瓦伦西亚橘烯转化生成圆柚酮，因为乳糖是比较易被微生物利用的糖，是促进细胞快速生长的一种有效的糖类物质。α-乳糖作为碳源进行菌种转化时，其转化圆柚酮产量达到228.16 mg/L，转化率达到24.80%。
在实验选取的5 种氮源进行菌种转化的过程中，蛋白胨最有利于瓦伦西亚橘烯转化生成圆柚酮。其在同等质量浓度的氮源条件下，其转化瓦伦西亚橘烯为圆柚酮的量最高，其转化生成圆柚酮质量浓度达到367.09 mg/L，转化率达到39.90%。
培养基正交试验结果
从转化结果以及转化率来看，FeSO4·7H2O、α-乳糖和蛋白胨3 个因素对瓦伦西亚橘烯转化生成圆柚酮转化量的影响顺序为：FeSO4·7H2O＞α-乳糖＞蛋白胨。均值K代表同一因素不同水平的重要性，其中K值越高，对此因素的影响越大。通过各因素组合，发现试验7最有利于解脂耶氏酵母转化瓦伦西亚橘烯为圆柚酮，其组合为α-乳糖40 g/L、蛋白胨15 g/L、FeSO4·7H2O 0.6 g/L，圆柚酮转化量达到（457.32±76.11）mg/L，圆柚酮转化率达到49%。
结 论
本实验利用SPME-GC-MS分析3 株真菌转化瓦伦西亚橘烯的转化产物，共检出14 种转化产物，其中，D-柠檬烯、α-松油醇、香芹醇、香芹酮和α-香附酮在3 种菌株的转化产物中均被检出。3 种菌株都可对瓦伦西亚橘烯进行转化并生成圆柚酮，其中解脂耶氏酵母（Y. lipolytica）转化能力最强，在48 h时生成（252.52±15.79）mg/L圆柚酮，转化率为（27.4 5±1.72）%，表现出良好的转化能力。对发酵培养基进行优化后， 圆柚酮转化量达到（457.32±76.11）mg/L，圆柚酮转化率达到49%，和未优化的发酵培养基相比，转化率提高了21.55%。
