3-苯丙醇又名氫化肉桂醇、利膽醇，天然存在于草莓、茶葉等植物中，它是一種無(wú)色、略帶油性的液體，具有溫和、芳香的花香氣味和中等強(qiáng)度的甜味。由于消費(fèi)者對(duì)天然食品添加劑的偏好，因此市場(chǎng)對(duì)天然芳香化合物的需求不斷增加。長(zhǎng)期以來(lái)，高等植物的精油是天然香料的唯一來(lái)源。

3-苯丙醇的用途

3-苯丙醇作為精細(xì)化的芳香氨基酸衍生物廣泛應(yīng)用于化妝品、食品等領(lǐng)域。此外 3-苯丙醇是一種高效促膽汁分泌劑和溫和的解痙劑。臨床上用于治療膽囊炎、膽石癥、膽道術(shù)后綜合征等，且對(duì)肝細(xì)胞的保護(hù)具有重要作用。膽石癥是指膽道系統(tǒng)發(fā)生結(jié)石的疾病，在急腹癥中發(fā)病率高居第二，僅次于急性闌尾炎。Lü等在2017年的一份報(bào)告指出，中國(guó)膽囊結(jié)石的發(fā)病率在 5.7%，其中女性患者幾乎是男性患者的兩倍，因此利膽類藥物市場(chǎng)需求量巨大。

目前苯丙醇的生產(chǎn)主要由肉桂酸乙酯催化加氫制得，貴金屬催化劑本身性質(zhì)的不同常導(dǎo)致副產(chǎn)物的產(chǎn)生，反應(yīng)一般在高溫高壓及重金屬催化劑的條件下進(jìn)行。

生物合成3-苯丙醇的市場(chǎng)前景

隨著國(guó)家碳達(dá)峰目標(biāo)的深入貫徹執(zhí)行，較低的生產(chǎn)效率、高污染的化工生產(chǎn)方式將會(huì)逐步被取代，微生物生產(chǎn)因其溫和的生產(chǎn)條件、綠色清潔的生產(chǎn)周期在未來(lái)的可持續(xù)發(fā)展中極具競(jìng)爭(zhēng)力。在過(guò)去的幾十年中，利用微生物作為平臺(tái)菌生產(chǎn)高附加值化合物的綠色生產(chǎn)方式已逐漸替代利用石油基合成化合物的高風(fēng)險(xiǎn)、高污染的方式。隨著科學(xué)工作者對(duì)各種微生物系統(tǒng)、深入且明晰的研究以及基因編輯方法、高通量篩選方法的不斷成熟，改造微生物使其利用廉價(jià)碳原料合成高附加值化學(xué)品的合成生物學(xué)已經(jīng)廣泛用于醫(yī)療、食品、化妝品、化學(xué)品、環(huán)境保護(hù)等重要領(lǐng)域，中國(guó)“十三五”規(guī)劃中明確把合成生物學(xué)作為重點(diǎn)創(chuàng)新發(fā)展領(lǐng)域。

到 2030 年，將基本形成比較完整的合成生物技術(shù)創(chuàng)新體系，合成生物產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力大幅提升。有相關(guān)課題以合成生物學(xué)和代謝工程學(xué)的理論為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了兩種3-苯丙醇的合成方式，這兩種合成方式共享同樣的上游代謝途徑，即以甘油為基本碳源，經(jīng)糖異生途徑和磷酸戊糖途徑分別生成重要前體磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）和D-赤蘚糖-4-磷酸（E4P），經(jīng)DAHP合酶催化合成莽草酸途徑的個(gè)化合物 3-脫氧-D-阿拉伯糖庚酸七磷酸酯。通過(guò)調(diào)控基因表達(dá)、削弱競(jìng)爭(zhēng)途徑、調(diào)節(jié)碳流量分配等方式，不斷改善菌株的生產(chǎn)性能，最終實(shí)現(xiàn)3-苯丙醇的高產(chǎn)。