Читаем Handbook of Vanilla Science and Technology полностью

A β-oxidation deacetylation analogous pathway was suggested for P. putida (Zenk et al. 1980) and Rhodotorula rubra (Huang et al. 1993) (Figure 19.3). The first step is the formation of feruloyl-SCoA by 4-hydroxycinnamate-SCoA ligase (fcs). The second step involves a reduction catalyzed by 4-hydroxycinnamate-CoA-hydratase/lyase (ech) to give 4-hydroxy-3-methoxyphenyl-β-ketopropionyl-SCoA. The next step is a typical β-oxidation thiolytic cleavage yielding vanillyl-SCoA and acetyl-SCoA. Vanillyl-SCoA hydrates and splits off CoASH yielding vanillin. This step is catalyzed by β-ketoacyl-CoA-thiolase (aat). Limited experimental evidence is available to support this route to vanillin. Besides, a contrarian experiment proving that the deletion of p—ketothiolase gene aat adjunct to other genes (fcs, ech, vdh) does not influence ferulic acid catabolism into vanillin in Pseudomonas sp. HR199 has been reported (Overhage et al. 1999).

Fig. 19.3 β-oxidative deacetylation (CoA-dependent).

<p>19.2.1.3 <emphasis>Non-oxidative decarboxylation</emphasis></p>

The first step involves decarboxylase, which isomerizes ferulic acid to a quinoid intermediate and subsequently decarboxylates the intermediate to 4-vinylguaiacol (Huang et al. 1993) (Figure 19.4). Further downstream intermediates between 4-vinylguaiacol and vanillin have not been identified. The specificity of decarboxylase varies, based on the producing microorganism. For example, Bacillus pumilus has two decarboxylases active towards ferulic and p-coumaric acids, but with no activity against caffeic acid. On the other hand, Lactobacillus plantarum has two inducible decarboxylases, one for ferulic acid and one for caffeic and p-coumaric acids (Barthelmebs et al. 2000). In some microorganisms, such as the yeast Brettanomyces anomalus, the enzyme is constitutively produced at low levels and induced upon addition of the substrate (Edlin et al. 1998). R. glutinis and R. rubra were reported to metabolize ferulic acid via decarboxylation (Huang et al. 1993; Labuda et al. 1992a). R. glutinis converts 90% of ferulic acid to 4-vinylguaiacol within 2 hours (Labuda et al. 1992b). This mechanism was also reported for Bacillus coagulans (Karmakar et al. 2000). Pestalotiapalmarum bioconversion broth contained also methoxyhydroquinone as a result of oxidative decarboxylation of vanillic acid in addition to vanillin, vanillic acid, vanillyl alcohol, and protocatechuic acid (Rahouti et al. 1989).

Fig. 19.4 Non-oxidative decarboxylation.

<p>19.2.1.4 <emphasis>CoA-Independent Deacetylation</emphasis></p>

During this degradation pathway, the trans double bond of ferulic acid is hydrated to yield a transient intermediate 4-hydroxy-3-methoxy-p-hydroxypropionic acid (Figure 19.5). This step is followed by aldolase cleavage of the acetate portion, yielding directly vanillin. The transient intermediate can be also reduced to 3(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)3-ketopropio-nic acid and then deacetylated into vanillin. An enzyme ferulic acid deacetylase (fca) has been identified in P putida strain WCS358 as an catalyst deacetylating ferulic acid into acetate and vanillin (Venturi et al. 1998). The existence of the transient intermediate and the precise mechanism of this pathway have not been fully confirmed. CoA-independent deacetylation was suggested for Delftia acidovorans, Pseudomonas sp., P mira, Bacillus subtilis, Corynebacterium glutamicum, E. coli, Streptomyces setonii, Aspergillus niger, Fomes fomentarius, Fusarium solani, Polysporus versicolor, and Rhodotorula rubra.

Fig. 19.5 CoA-independent deacetylation.

<p>19.2.1.5 <emphasis>Side-Chain Reductive Pathway</emphasis></p>

As with decarboxylation, this pathway involves isomerization of ferulic acid to a transient quinoid intermediate, which is reduced to dihydroferulic acid (4-hydroxy-3-methoxy phenylpropionic acid) (Rosazza et al. 1995) (Figure 19.6). This pathway was reported for S. cerevisiae expressed under anaerobic conditions (Huang et al. 1993) or L. plantarum (Barthelmebs et al. 2000). However, this side-chain reduction was also reported under aerobic conditions in Phanerochaete chrysosporium (Gupta et al. 1981). Depending on the microorganism, dihydroferulic acid is further metabolized to homovanillic, or vanillic acid. Vanillic acid can be further reduced to vanillin. Ferulic acid can be also directly reduced to coniferyl alcohol or demethylated to caffeic acid.

Fig. 19.6 Side-chain reductive pathway.

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. Г. Тригуб , С. Н. Тригуб

Руководства / Словари и Энциклопедии
Как издать книгу. Советы литературного агента. (Пособие для начинающих писателей)
Как издать книгу. Советы литературного агента. (Пособие для начинающих писателей)

Ирина Горюнова — владелец успешного литературного агентства, является агентом таких звездных авторов, как Татьяна Догилева, Гарик Сукачев, Роман Фад и др., что говорит о его успешной деятельности и именно поэтому «как издать книгу» знает гораздо лучше других. Кроме того, автор еще и писатель, книги которого выходят в известных издательствах, таких как «АСТ», «Олимп», «ЭКСМО», «Время». В книге дана исчерпывающая информация по самым разным аспектам, включая кино, электронную книгу, зарубежный рынок, литературные премии и объединения (союзы), а так же информация по продвижению книг и пр. Объединив в себе достоинства многих книг, эта книга является неоценимым пособием для начинающего писателя. Кроме того, в книге раскрываются секреты общения с редакторами, инструкции по оформлению договоров и многое-многое другое.

Ирина Стояновна Горюнова

Руководства / Маркетинг, PR, реклама / Финансы и бизнес / Словари и Энциклопедии