三种内酯对酵母MF013降解γ-癸内酯的影响(2)
γ-癸内酯(γ-Decalatone,GDL)是一种内酯类香物质，他含有五元内脂环的十碳化合物。分子式为C10H18O2,分子量为170.25[1]。GDL为无色液体，呈现椰子桃子的香气。沸点在153℃/2000Pa或者114-116℃/66.7Pa。折射率（nD21.5)1.4610。微溶于水，易溶于有机溶剂，在其他溶液中的溶解度随该容积介电常数的增大而递减[2]。 它大量存在于成熟的果实中，含量可达15ppb，其中89%是（R）-异构体[3]。大量研究发现，（R）-异构体和（S）-异构体具有不同的香气特征的[4]。手性内酯的上产才香精香料行业得到了重视。很多香料公司将兴趣投向了这市场，GDL的研究有了飞速发展，从原先的售价每千克20000美元降到了1200美元。
1.2 国内外γ-癸内酯的研究现状
风物质对于食品，化妆品等是极其重要的，风是最后评判食品质量的决定因素，是“食品化学的皇后”[5]。现今的世界上，风物质的年产值达到了70亿美元，并且在逐年增长。风物质又占据了食品添加剂的25%的市场。所以产品前景广阔，应用范围极广。早期，GDL直接来源于水果和化学合成。但是因为市场的扩张，人们对天然香料的需求在不断上升，促使了研究人员通过生物技术来生产天然的GDL。在1930年，研究人员对真菌属的Sponidiobolus的几种菌，能生产出GDL已经有所研究[3]。
至于最早期的化学合成方式来生产风物质，在国内外，有84%的产品由化学合成法生产的。然而，化学合成法并不被消费者广泛认同。因为化学合成法的缺点在于，所生产的产物，大部分为同分异构体的混合物[6]。有毒物质不可避免的存在于产物中，很难除去，有甚者会改变风，造成人体的重大危害。就算是符合国家标准的化学物质，消费者们也会在潜意识中进行避免，这也是所谓的化学恐惧症。他们对含有化学物质的食品，甚至是转基因水果，都有着抗拒心态。所以现在的风物质的研究，越来越倾向于生物法生产风物质。生物法制备的香精香料能在温和的条件下制备对映体产物，具有专一性，由于在生物转化过程中起到催化作用的是酶，从而减少了化学催化中因为无机催化剂或者有机溶剂等的带来的毒性化学物质[7]。因为是生物制备的缘故，其香自然，协调性好，香持久等优点。而进入20世纪以来，生物技术合成风化合物，也有分植物组织培养，微生物，酶等几种不同的方式来完成生物合成过程。其中，微生物法又是较为安全的，比较能让消费者接受的，同时又是比较高效的方法。
在1969年,GDL被美国食品药品管理局认定为安全的食品添加剂和药物添加剂[3]。而我国则在GB2760-s6上规定了它作为可以使用的食用香料。根据香料市场的香比强值、香品值、留香值等指标来看，GDL有很高的实用价值。但是就目前，GDL尚未发现在自然界中大量存在。由于风物质的大量需求，GDL也是大量需求的风物质之一，所以研究人员一直致力于GDL制备技术的研究。跟风物质的制备方法差不多的，目前有三大方法制备GDL，通过天然植物中提取、化学合成、生物法合成或催化或转化。植物中的GDL含量太低，而且大多以结合态存在，所以通过提取获得GDL的方法，缺点在于价格太贵、过程繁琐。化学合成方式也存在普遍的毒性缘故，化学合成的产物作为添加剂在食品中间有严格的限制，所以虽然工业上采用的很多，但是实际上用在食品药品等高标准产品上的并不多。另外，化学方法制备的GDL是没有光学活性的消旋体，采用生物法生产的GDL，和来源于植物的相似，也有光学活性，因此基本等同于天然产品[8]。所以用生物法生产GDL具有广阔的前景。