Читаем Handbook of Vanilla Science and Technology полностью

Based on the intermediates, it seems logical that parallel pathways exist in several microorganisms. For example, the intermediates vinylguaiacol and dihydroferulic acid found in C. glutamicum suggest that decarboxylation and reductive conversion take place at the same time. An experiment studying the Rhodococcus genome and its expression supports this phenomenon. A genome sequence data of Rhodococcus sp. I24 suggested a CoA-dependent, non-β-oxidative pathway for ferulic acid bioconversion. However, the expression and functional characterization of corresponding structural genes from I24 also suggested that degradation of ferulic acid in this strain proceeds via a β-oxidative pathway (Plaggenborg et al. 2006).

Besides being the most suitable precursor, ferulic acid exhibits many physiological functions, including antioxidant, antimicrobial, anti-inflammatory, anti-thrombosis, and anti-cancer activities. It also protects against coronary disease, lowers cholesterol, and increases sperm viability. It is well regarded as a free radical scavenger that greatly reduces oxidative damage effect (Kanski et al. 2002).

It is ferulic acid that is utilized as a precursor in commercial processes to produce vanillin, for example, by companies such as Firmenich, Symrise, Rhodia, and Comax.

<p>19.2.2 Eugenol and isoeugenol</p>

Clove oil is an inexpensive source of eugenol (2-methoxy-4-(2-propenyl)-phenol), a main component of the essential oil of the clove tree Syzygium aromaticum. Both eugenol and isoeugenol are produced by plants as a part of their biodefense mechanism. Eugenol’s antiseptic properties are widely used in dentistry. Although structurally similar to vanillin and economically viable, eugenol is the most challenging substrate for conversion due to its toxicity and low water solubility. There are two strategies that could decrease toxicity and improve solubility. The first strategy is to change the genetic make-up of the producing micro-organisms to increase the tolerance to higher concentrations of eugenol. The second strategy is to use bi-phasic or immobilized microorganisms where the substrate and the product are continuously removed. Some microorganisms, such as Pseudomonas or E. coli, are more tolerant to eugenol than other bacteria and fungi.

Isoeugenol (2-methoxy-4-(1-propenyl)-phenol) is more readily metabolized. Although present in essential oils, it is usually prepared from eugenol via a chemical route. Isomerization of eugenol to isoeugenol is catalyzed by metal ions at high temperature in potassium hydroxide (KOH). Generally the end product is not considered natural. A newer method using microwave technology requires less harsh conditions to perform this alkaline catalysis (Sinha et al. 2002). Pathways, intermediates, and enzymes involved in eugenol and isoeugenol metabolism have been identified (Hua et al. 2007; Xu et al. 2007; Zhang et al. 2007; Yamada et al. 2007).

The eugenol degradation pathway through a quinone intermediate and coniferyl alcohol was confirmed (Figure 19.7). The genes encoding the enzymes needed for the oxidative catabolism of eugenol were isolated: eugenol hydroxylase/vanillyl alcohol oxidase (ehyA, ehyB, and vaoA), coniferyl alcohol dehydrogenase (calA), and coniferyl aldehyde dehydrogenase (calB) (Priefert et al. 2001; Overhage et al. 2003, Xu et al. 2007). Eugenol hydroxylase/vanillyl alcohol oxidase catalyzes the first and second steps during which a transient epoxide, eugenol oxide, is formed and then transformed into coniferyl alcohol. The major intermediates identified are coniferyl alcohol, coniferyl aldehyde, ferulic acid, vanillin, vanillyl alcohol, and vanillic acid. The intermediate ferulic acid is then transformed into vanillin following non-oxidative deacetylation, employing 4-hydroxycinnamate CoA ligase (4-CL) (fcs) and 4-hydroxycinnamate CoA-hydratase/lyase (HCHL) (ech) (Gasson et al. 1998; Overhage et al. 2003). Another epoxide-diol pathway suggested as intermediates eugenol epoxide, eugenol diol, and their further metabolism into coniferyl alcohol (Priefert et al. 2001).

Fig. 19.7 Suggested degradation pathway for eugenol.

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
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…

Александр Сергеевич Белановский , Алла Фолсом , Андрей Алексеевич Парабеллум

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