CARPER: карповый форум - Ананасные бактерии

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МИКРООРГАНИЗМОВ, СИНТЕЗИРУЮЩИХ DE NOVO ЛЕТУЧИЕ ДУШИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА
Шпичка А.И. ¹, Семенова Е.Ф. ¹
1. ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет»

В природе известно около 100 000 видов микроорганизмов, причем изучено лишь несколько сотен видов, которые синтезируют вещества или осуществляют реакции, полезные для человека, и используются в хозяйственной деятельности с древних времен для получения таких ароматных продуктов питания и напитков, как сыр, хлеб, вино, пиво и др. Но, несмотря на это, важная роль микроорганизмов как природных источников различных ароматов не была осознана и исследована вплоть до первой половины XX-го столетия [21]. Одни из первых работ по этой теме были написаны выдающимся русским микробиологом Василием Леонидовичем Омелянским [33]. В последние 25–30 лет значительно интенсифицировалось изучение ароматобразующих микроорганизмов, вызванное не столько фундаментальной необходимостью идентификации продуктов их метаболизма, сколько потребностью пищевой, парфюмерно-косметической и химико-фармацевтической промышленности в новых путях получения натуральных душистых соединений для удовлетворения спроса населения на современные аромапродукты [27, 36].

Большинство используемых сейчас натуральных ароматизаторов является эфирными маслами, получаемыми для производственных целей лишь из сырья сравнительно небольшого числа видов высших растений. Качество эфирного масла существенно зависит от экологических факторов, местности, в которой выращиваются эфироносы, кроме того, плантационное выращивание характеризуется сезонностью. Указанные проблемы способны решить биотехнологии на основе микробного синтеза, которые являются более конкурентоспособными по сравнению с биотехнологиями получения эфирных масел в культуре изолированных растительных клеток и тканей [12, 38, 47]. В связи с этим особый интерес в качестве нетрадиционных источников эфирных масел представляют микроорганизмы (бактерии, актиномицеты, грибы, дрожжи, водоросли), способные синтезировать эти субстанции de novo.
Целью данного исследования является проведение анализа литературных данных по микроорганизмам, способным синтезировать de novo летучие душистые вещества, сравнение продуцентов по таксономическому положению, химическому строению и запаху ароматобразующих веществ в связи выявлением наиболее перспективных для дальнейшего изучения и внедрения в производство представителей микромира.
Материалы и методы исследования
В работе использован контент-анализ отечественных и зарубежных литературных источников.
Результаты исследования и их обсуждение
В проведенных отечественными и зарубежными специалистами исследованиях по изучению ароматобразующей способности представителей разных таксонов дана оценка по уровню накопления и составу смеси синтезируемых летучих душистых соединений, скорости роста культуры и другим свойствам, важным для биотехнологического производства [1, 2, 4–10, 14, 15, 17–20, 22–24, 30, 31, 34, 35, 37, 41–43, 45, 50]. Кроме этого, особое внимание уделяется выяснению механизмов синтеза, путей метаболизма, влияющих на этот процесс [10, 14, 15, 20, 21, 31, 37, 45, 50].
Среди изученных представителей [23, 27, 31, 33, 36] царства Bacteria, типов Firmicutes, Proteobacteria, Actinobacteria (табл. 1) можно выделить 4 основные группы микроорганизмов в зависимости от направления запаха синтезируемого класса соединений. К первой группе относятся палочковидные бактерии типов Firmicutes и Actinobacteria, являющиеся продуцентами пиразинов, обладающих запахом жареного. Вторая группа включает грамположительные шаровидные и палочковидные бактерии типа Firmicutes, порядка Lactobacillales, которые способны синтезировать кетоны, эфиры, альдегиды, ацилоины, обладающие маслянисто-сливочным запахом. Третья группа состоит из более разнообразных в отношении таксономического положения микроорганизмов, продуцирующих спирты и сложные эфиры с фруктовым ароматом. Стрептомицеты, синтезирующие геосмин и ряд других веществ, обладающих земляным запахом, составляют последнюю, четвертую, группу продуцентов.
Таблица 1
Бактерии, синтезирующие летучие душистые вещества de novo

Вид микроорганизма	Таксономическое положение	Синтезируемые летучие вещества	Запах	Ссылки
Bacillus cereus	Bacteria, Firmicutes, Bacillales, Bacillaceae	2-ацетил-1-пирролин	запах приготовленного риса	[27]
Bacillus subtilis	Bacteria, Firmicutes, Bacillales, Bacillaceae	пиразины	запах жареного	[8]
Clostridium acetobutilicum	Bacteria, Firmicutes, Clostridiales, Clostridiaceae	бутилбутират	фруктовый, ананасовый	[36]
Lactococcus lactis	Bacteria, Firmicutes, Lactobacillales, Streptococcaceae	2,3-бутандион, эфиры	жирный запах сливочного масла и сметаны	[23, 31]
Streptococcus cremoris	Bacteria, Firmicutes, Lactobacillales, Streptococcaceae	2,3-бутандион, ацетальдегид	запах сливочного масла	[31, 36]
Streptococcus lactis	Bacteria, Firmicutes, Lactobacillales, Streptococcaceae	2,3-бутандион, ацетальдегид	запах сливочного масла	[31, 36]
Lactobacillus maltaromicus	Bacteria, Firmicutes, Lactobacillales, Lactobacillaceae	3-метилбутаналь, 3-метилбутанол, изобутаналь, изобутанол	солодовый	[36]
Lactobacillus rhamnosus	Bacteria, Firmicutes, Lactobacillales, Lactobacillaceae	ацетоин, 2,3-бутандион	маслянисто-сливочный	[31]
Leuconostoc mesenteroides	Bacteria, Firmicutes, Lactobacillales, Leuconostocaceae	ацетоин	маслянисто-сливочный	[23]
Erwinia carotovora (syn. Erwinia arrocepitae, Pectobacterium carotovorum)	Bacteria, Proteobacteria, Enterobacteriales, Enterobacteriaceae	алифатические эфиры, 3-метилбутилацетат, изобутилацетат, метионол, метионола ацетат, изобутанол, 2-фенилэтанол, триптофол	запах банана	[36]
Pseudomonas aeroginosa	Bacteria, Proteobacteria, Pseudomonadales, Pseudomonodaceae	2-аминоацетофенон	подобный винограду, сладкий, ароматный, подобный жасмину	[36]
Pseudomonas fragi	Bacteria, Proteobacteria, Pseudomonadales, Pseudomonodaceae	этилбутират, этилизовалериат	ананасовый, фруктовый	[36]
Pseudomonas fragi CRDA 037	Bacteria, Proteobacteria, Pseudomonadales, Pseudomonodaceae	этилбутират, этил-3-метилбутират, этилгексаноат, этил-2-гексеноат, этилкротонат, этил-2-метилгексаноат	фруктовый, клубничный	[36]
Pseudomonas oleovorans	Bacteria, Proteobacteria, Pseudomonadales, Pseudomonodaceae	метилкетоны	неприятный	[27]
Pseudomonas perolens	Bacteria, Proteobacteria, Pseudomonadales, Pseudomonodaceae	2-метокси-3-изопропилпиразин	заплесневелый, подобный картофелю	[36]
Pseudomonas pseudomallei	Bacteria, Proteobacteria, Pseudomonadales, Pseudomonodaceae	борнеол, изоборнеол	хвойный	[27]
Pseudomonas taetrolens	Bacteria, Proteobacteria, Pseudomonadales, Pseudomonodaceae	2-метокси-3-изопропилпиразин	заплесневелый, подобный картофелю	[36]
Zymomonas mobilis	Bacteria, Proteobacteria, Sphingomonodales, Sphingomonodaceae	ацетальдегид	резкий, запах прелых яблок	[36]
Corynebacterium glutamicum	Bacteria, Actinobacteria, Actinomycetales, Corynebacteriaceae	тетраметилпиразин из некоторых аминокислот	запах жареного	[31, 36]
Streptomyces citreus	Bacteria, Actinobacteria, Actinomycetales, Streptomycetaceae	геосмин	земляной	[27]
Streptomyces griseus	Bacteria, Actinobacteria, Actinomycetales, Streptomycetaceae	геосмин	земляной	[36]
Streptomyces odorifer	Bacteria, Actinobacteria, Actinomycetales, Streptomycetaceae	геосмин, 2-эксогидрокси-2-метилборнан, 2-метилизоборнеол, 2-изопропил-3-метоксипиразин	земляной, заплесневелый	[36]

Необходимо заметить, что, как правило, фруктовый аромат у представителей третьей группы бактерий обеспечивается за счет синтеза 2–5 компонентов в количестве, например, у Erwinia carotovora 600 мг на литр культуральной жидкости [36], которые, как было сказано выше, являются спиртами и сложными эфирами. Причем стоит отметить, что получение этих веществ химическим путем не представляет сложности и обеспечивает более высокий выход.
Особый интерес с целью получения эфирных масел представляют водоросли. Сравнительный анализ культур сине-зеленых, зеленых и красных водорослей, относящихся к родам Calothrix, Cylindrospermum, Anabaena, Nostoc, Spirulina, Chlorella, Cyanidum, показал, что количество синтезируемых ими летучих душистых веществ находится на уровне 3 мг на литр культуральной жидкости [6]. Однако использование биомассы Chlorella vulgaris, Spirulina platensis и других микроводорослей перспективно для получения спиртовых экстрактов типа резиноида дубового мха, входящего в состав духов в качестве фиксатора запаха, а также самостоятельного пигментированного ароматического начала (табл. 2), обладающего антисептическим, закрепляющим, отхаркивающим, антиоксидантным и заживляющим действиями. Коммерческий сбор дубового мха ведется в странах Южной и Центральной Европы с дальнейшей переработкой во Франции [6, 22, 24, 30, 41].
Таблица 2
Водоросли, синтезирующие летучие душистые вещества de novo

Вид	Таксономическое положение	Синтезируемые летучие вещества	Запах	Ссылки
Chlorella vulgaris	Plantae, Chlorophyta, Trebouxiophyceae, Chlorellaceae	резиноид типа дубового мха	сильный запах земли и мха	[6, 41]
Nostoc commune	Bacteria, Cyanobacteria, Cyanophyceae, Nostocaceae	носкомин, комностин, ностоциклин, геосмин	земляной	[13]
Nostoc punktiforme	Bacteria, Cyanobacteria, Cyanophyceae, Nostocaceae	геосмин, 2-метиоизоборнеол	земляной	[6, 22, 41]
Scenedesmus acutus	Plantae, Chlorophyta, Chlorophyceae, Scenedesmaceae	резиноид типа дубового мха	сильный запах земли и мха	[6, 41]
Scenedesmus incrassatulus	Plantae, Chlorophyta, Chlorophyceae, Scenedesmaceae	изопренилацетат, фитол, ферругинол, бензилциннамат, бутандиол	цветочно-бальзамический	[24]
Spirulina platensis	Bacteria, Cyanobacteria, Cyanophyceae, Pseudanabaenaceae	резиноид типа дубового мха	сильный запах земли и мха	[6, 41]

По нашему мнению, наиболее перспективными с целью получения эфирных масел и летучих душистых соединений с разнообразными направлениями запаха являются грибные культуры, в частности, относящиеся к базидиомицетам и аскомицетам, в том числе дрожжи, поскольку они способны накапливать промышленно важные и биологически активные метаболиты (табл. 3, 4) [1, 2, 4, 5, 7, 9, 14, 15, 17–20, 34, 35, 37, 41–43, 45, 50].
Таблица 3
Мицелиальные грибы, синтезирующие летучие душистые вещества de novo

Вид микроорганизма	Таксономическое положение	Синтезируемые летучие вещества	Запах	Ссылки
Agaricus bisporus	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Agaricaceae	3-метилбутаналь, 3-октанон, 1-октен-3-он, 3-октанол, 1-октен-3-ол, фурфураль, бензальдегид, фенилацетальдегид, бензиловый спирт	сильный грибной запах (1-октен-3-он)	[36]
Bjerkondera adusta (syn. Polyporus adustus)	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Polyporaceae	4-метоксибензальдегид, 3,4-диметоксибензальдегид, 3,4-диметоксибензиловый спирт, 4-деканолид	сладкий, ароматный, подобный ванили	[27, 31, 36]
Lentinus edodes	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Polyporaceae	лентионин, 1-октен-3-ол, 1-октен-3-он	грибной	[27]
Lentinus lepideus	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Polyporaceae	метилциннамат, коричная кислота, сесквитерпины с кадинановой структурой, кадинол, мууролол, кубенолы, фарнезол, дрименол, сесквитерпеновые эфиры с мууролановой структурой, террестрол	фруктовый, ароматный, анисовый, кедровый	[36]
Polyporus durus	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Polyporaceae	4-бутанолид, 4-пентанолид, 3-пентен-4-олид, 4-гексанолид, 2-гексен-4-олид, 5-гексен-4-олид, 5-гексанолид, 2-гептен-4-олид, 4-гептанолид, 4-октанолид, 2-нонен-4-олид, 2-децен-4-олид, 4-деканолид, сесквитерпены	запах кокоса, ананаса	[36]
Polyporus tuberaster	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Polyporaceae	метилбензоат, этилбензоат, бензальдегид	цветочно-фруктовый с нотами иланг-иланга	[27, 31]
Pycnoporous cinnabarinus	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Polyporaceae	ванилин, метилантранилат	запах ванили	[27]
Trametes odorata (syn. Gloeophyllum odoratum; syn. Osmoporus odoratus)	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Polyporaceae	метиланизат, анизальдегид, δ-кадинен	подобный анису	[36]
Wolfiporia cocos	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Polyporaceae	линалоол	запах ландыша	[27]
Boletus edulis	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Boletaceae	пиразины, 2-формилпирролы	запах высушенных грибов	[36]
Gloeophyllum odoratum	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Gloeophyllaceae	дрименол, метил-3-гидрокси-3,7-диметил-6-октеноат, 1-октен-3-ол	приятный фруктовый	[36]
Inocube coridalina	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Cortinariaceae	метилциннамат	фруктовый. розоподобный	[36]
Inocube pyrlodora	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Cortinariaceae	метилциннамат	фруктовый. розоподобный	[36]
Inocube odorata	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Cortinariaceae	метилциннамат	фруктовый, розоподобный	[36]
Ischnoderma benzoinum	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Fomitopsidaceae	бензальдегид, 4-метоксибензальдегид, 2-фенилэтанол	запах миндаля, запах цветов боярышника	[9, 27]
Poria aurea (syn. Auriporia aurea)	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Fomitopsidaceae	2-октен-4-олид	сладкий	[36]
Lentinellus cochleatus	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Auriscalpiaceae	транс-неролидол, фокиенол, 6-формил-2,2-диметилхромен	подобный анису	[36]
Lepistra irina	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Tricholomataceae	(3S, 4S, 10R)-3,10-эпокси-11-оксо-бисабола-1,8-диен – лепистирон	запах ирисового масла, цветков апельсина	[36]
Mycena pura	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Thicholomataceae	цитронеллол	запах розы	[27]
Mycoacia uda	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Meruliaceae	p-толуальдегид, р-метилацетофенон, р-метилбензиловый спирт, р-толил-1-этанол	фруктовый	[36]
Phlebia radiata	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Meruliaceae	4-деканолид	фруктовый с нотой персика	[27]
Oospora suaveolens	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Botryobasidiaceae	эфиры аминокислот	фруктовый	[36]
Pleorotus euosmus	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Pleurotaceae	линалоол, кумарин, цис- и транс-линалоолоксиды	сладкий, цветочный	[36]
Pleorotus pulmonarius	Fungi, Basidiomycota, Agaricomycetes, Pleurotaceae	1-октен-3-ол, 1-октен-3-он	грибной	[27]
Cystostereum muraii	Fungi, Basidiomycota, Basidiomycetes, Cystostereaceae	1-октен-3-он, бензофурановые терпеноиды, бисаболан	запах ванили, кокосовых хлопьев	[36]
Tyromyces sambuceus	Fungi, Basidiomycota, Basidiomycetes, Polyporaceae	4-декалактон (4-деканолид), другие лактоны	запах персика, маракуйи, кокоса	[31, 36]
Aspergillus niger	Fungi, Ascomycota, Eurotiomycetes, Trichocomaceae	метилкетоны; 2-фенилэтанол	неприятный; розоподобный	[9, 27]
Aspergillus oryzae	Fungi, Ascomycota, Eurotiomycetes, Trichocomaceae	1-октен-1-ол	ананасовый	[9, 36]
Aspergillus terreus	Fungi, Ascomycota, Eurotiomycetes, Trichocomaceae	этилацетат	фруктовый	[45, 50]
Penicilium decumbens	Fungi, Ascomycota, Eurotiomycetes, Trichocomaceae	туйопсен, 3-октанон, неролидол, 1-октен-3-ол, β-фенилэиловый спирт	подобный сосне, розе, яблоку, грибам	[36]
Trichothecium roseum	Fungi, Ascomycota, Ascomycetes, incertae sedis	нерол, линалоол, цитронеллол, терпинеол, неролидол, линалилацетат, цитронеллилацетат, геранилацетат, 1-октен-3-ол, 3-октанол, 1,5-октадиен-3-ол, октан-1-ол, 2-октен-1-ол	цветочный, грибной	[36]
Ceratocystis courulescens	Fungi, Ascomycota, Sordariomycetes, Ophiostomataceae	6-метил-5-гептен-2-он, 6-метил-5-гептен-2-ол, неролидол, цитронеллол, цитронеллилацетат, 2,3-дигидрофарнезол, транс-фарнезол, гераниол, геранилацетат, нерол, линалоол, α-терпинеол, нерилацетат	фруктовый	[36]
Ceratocystis fimbriata	Fungi, Ascomycota, Sordariomycetes, Ophiostomataceae	линалоол, цитронеллол, гераниол, α-терпинеол	сладкий, фруктовый	[8, 18, 31, 35, 36]
Ceratocystis moniliformis	Fungi, Ascomycota, Sordariomycetes, Ophiostomataceae	3-метилбутилацетат, гераниол, цитронеллол, нерол, линалоол, α-терпинеол, гераниаль, нераль, цитронелилацетат, геранилацетат	запахи банана, груши, розы, персика	[31, 36]
Ceratocystis populina	Fungi, Ascomycota, Sordariomycetes, Ophiostomataceae	бициклические сесквистерпены с 1,7-диметил-4-изопропилдекалиновым скелетом, δ-кадинол, δ-кадинен	приятный фруктовый аромат	[36]
Ceratocystis variospora	Fungi, Ascomycota, Sordariomycetes, Ophiostomataceae	витронеллол, цитронеллилацетат, гераниаль, нераль, гераниол, линалоол, геранилацетат, нерол, α-терпинеол	ароматный, подобный герани	[36]
Ceratocystis virescens	Fungi, Ascomycota, Sordariomycetes, Ophiostomataceae	цитронеллол, гераниол, линалоол, геранилацетат, нерол, α-терпинеол, гераниаль, нераль, цитронеллилацетат, нерилацета	фруктовый, розоподобный	[36]
Leptographium lundbergii	Fungi, Ascomycota, Sordariomycetes, Ophiostomataceae	сесквистерпеновые спирты с африканановым скелетом (африканолы): лептографиол, изолептографиол, изоафриканол	фруктовый, сладкий	[36]
Chaetomium globosum	Fungi, Ascomycota, Sordariomycetes, Chaetomiaceae	геосмин	земляной	[36]
Fusarium pore	Fungi, Ascomycota, Sordariomycetes, Nectriaceae	τ-лактоны, τ-декалактон и (Z)-6-τ-додеценолактон	фруктовый, персиковый	[27, 36]
Hypomyces odoratus	Fungi, Ascomycota, Sordariomycetes, Hypocreaceae	сесквитерпеновые эфиры и спирты, 1-октен-3-ол	подобный камфоре	[36]
Trichoderma koningii	Fungi, Ascomycota, Sordariomycetes, Hypocreaceae	6-пентил-α-пирон	запах кокоса	[36]
Trichoderma reesei	Fungi, Ascomycota, Sordariomycetes, Hypocreaceae	6-пентил-2-пирон	запах кокоса	[36]
Trichoderma viride	Fungi, Ascomycota, Sordariomycetes, Hypocreaceae	6-пентил-2-пирон, 6-(пент-1-енил)-2-пирон	запах кокоса	[8, 9, 21, 31, 36, 50]
Cladosporium cladosporoides	Fungi, Ascomycota, Dothideomycetes, Davidiellaceae	изобутиловый спирт, изобутилацетат, 3-метилбутанол, 3-метилбутилацетат, β-фенилэтанол, β-фенилацетат	фруктовый	[36]
Cladosporium suaveolens	Fungi, Ascomycota, Dothideomycetes, Davidiellaceae	γ-декалактон, δ-додекалактон	кокосовый	[31]
Monilia fruticola	Fungi, Ascomycota, Leotiomycetes, Sclerotiniaceae	4-окталактон, 4-декалактон	запах персика	[36]
Ascoidea hylecoeti	Fungi, Ascomycota, Saccharomecetes, Ascoidaceae	β-фенилэтанол, фуран-2-карбоновая кислота, цитронеллол, нерол, линалоол, α-терпинеол, цитронеллаль, лимонен, мирцен, цитронеллилацетат	фруктовый, цветочный, розоподобный	[27, 36]
Geotrichum candidum (Staron)	Fungi, Ascomycota, Saccharomycetes, Endomycetaceae	этилизобутират, этил-2-метилбутират, этил-3-метилбутират	фруктовый	[36]
Geotrichum candidum	Fungi, Ascomycota, Saccharomycetes, Endomycetaceae	этилацетат, 3-метилбутанол, 3-метилбутилацетат, β-фенилэтанол, β-фенилэтилацетат	запах дыни	[36]
Geotrichum penicillatum (syn. Trichosporon penicillatum)	Fungi, Ascomycota, Saccharomycetes, Endomycetaceae	этиловые эфиры, этил-2-метилбутират, этил-3-метилбутират, этилизобутират, этилбутират	фруктовый	[9, 36]

Таблица 4
Дрожжи и дрожжеподобные грибы, синтезирующие летучие душистые вещества de novo

Вид микроорганизма	Таксономическое положение	Синтезируемые летучие вещества	Запах	Ссылки
Ambrosiozyma cicatricosa	Fungi, Ascomycota, Saccharomycetes, Saccharomycopsidaceae	гераниол, цитронеллол, нерол, β-фенилэтиловый спирт, α-терпинеол, нерол, цитраль, линалоол	подобный розе	[36]
Ambrosiozyma monospora	Fungi, Ascomycota, Saccharomycetes, Saccharomycopsidaceae	гераниол, цитронеллол, нерол, β-фенилэтиловый спирт, α-терпинеол, нерол, цитраль, линалоол	подобный розе	[36]
Dipodascus magnusii	Fungi, Ascomycota, Saccharomycetes, Dipodascaceae	высшие спирты и эфиры	яблочный, фруктовый	[36]
Eremothecium ashbyi	Fungi, Ascomycota, Saccharomycetes, Eremotheciaceae	гераниол, цитронеллол, нерол, β-фенилэтиловый спирт, линалоол, цитраль, фарнезол	подобный розе	[ 2, 4, 5, 7, 36, 41-43]
Eremothecium gossypii	Fungi, Ascomycota, Saccharomycetes, Eremotheciaceae	гераниол, цитронеллол, нерол, β-фенилэтиловый спирт, линалоол, цитраль, фарнезол	подобный розе	[ 1, 5, 41-43]
Hansenula anomala (syn. Pichia anomala)	Fungi, Ascomycota, Saccharomycetes, Saccharomycetaceae	этилацетат, изобутилацетат, триметилбутилацетат, фенилэтилацетат, фенилэтиовый спирт	цветочно-фруктовый	[9, 31, 36]
Hansenula mrakii	Fungi, Ascomycota, Saccharomycetes, Saccharomycetaceae	2- и 3-меттилбутилацетат, изобутилацетат	фруктовый, банановый	[36]
Hansenula saturnus	Fungi, Ascomycota, Saccharomycetes, Saccharomycetaceae	этилацетат, 3-метилбутанол, 3-метилбутилацетат, 2-фенилэтанол, 2-фенилэтилацетат	розоподобный	[36]
Kluyveromyces lactis	Fungi, Ascomycota, Saccharomycetes, Saccharomycetaceae	цитронеллол, гераниол, линалоол, β-фенилэтанол, эфиры, изоамиловый спирт, ацетоин, 2-фенилацетат, изобутанол, изовалериановая кислота	фруктовый, подобный розе, цветочный	[19, 27, 36, 50]
Kluyveromyces marxianus	Fungi, Ascomycota, Saccharomycetes, Saccharomycetaceae	2-фенилэтанол	подобный розе	[9, 21, 31, 50]
Pichia farinosa	Fungi, Ascomycota, Saccharomycetes, Saccharomycetaceae	этилацетат, 3-метилбутанол, 3-метилбутилацетат, 2-фенилэтанол, 2-фенилэтилацетат	розоподобный	[36]
Pichia fermentans	Fungi, Ascomycota, Saccharomycetes, Saccharomycetaceae	2-фенилэтанол	подобный розе	[17]
Saccharomyces cerevisiae	Fungi, Ascomycota, Saccharomycetes, SaccharomycetaceaeHYPERLINK «http://bvi.rusf.ru/taksa/s0020/s0020298.htm»	2-фенилэтанол; 4-деканолид; линалоол, гераниол, цитронеллол, α-терпениол; ванилин	подобный розе; персиковый; цветочно-фруктовый; запах ванили	[ 9, 14, 15, 17, 20, 31, 50]
Saccharomyces fermentati	Fungi, Ascomycota, Saccharomycetes, SaccharomycetaceaeHYPERLINK «http://bvi.rusf.ru/taksa/s0020/s0020298.htm»	линалоол, неролидол, транс-фарнезол	цветочный	[36]
Saccharomyces rosei	Fungi, Ascomycota, Saccharomycetes, SaccharomycetaceaeHYPERLINK «http://bvi.rusf.ru/taksa/s0020/s0020298.htm»	β-мирцен, лимонен, линалоол, α-терпинеол, фарнезол	цветочный, цветочно-фруктовый	[36]
Saccharomyces vini	Fungi, Ascomycota, Saccharomycetes, SaccharomycetaceaeHYPERLINK «http://bvi.rusf.ru/taksa/s0020/s0020298.htm»	2-фенилэтанол	подобный розе	[9]
Torulopsis utilis (syn. Candida utilis)	Fungi, Ascomycota, Saccharomycetes, Saccharomycetaceae	2-фенилэтанол, этилацетат	подобный розе	[8, 9]
	Fungi, Ascomycota, Saccharomycetes, Saccharomycetaceae	4-гидрокси-2(или 5)-этил-5(или 2)-3(2Н)-фуранон, фуранеол	интенсивный сладкий запах	[31, 36]
	Fungi, Ascomycota, Schizosaccharomycetes, Schizosaccharomycetaceae	ванилин	запах ванили	[15]
Sporobolomyces odorus (syn. Sporidiobolus salmonicolor)	Fungi, Basidiomycota, Microbotryomycetes, Sporidiobolaceae	4-деканолид, 5-деканолид, цис-7-децен-5-олид, цис-6-додецен-4-он	интенсивный персиковый запах	[8, 21, 27, 36, 37, 50]
Sporobolomyces roseus	Fungi, Basidiomycota, Microbotryomycetes, Sporidiobolaceae	4-декалактон	персиковый	[9, 36]

Осуществленный направленный поиск перспективных объектов для биотехнологии ароматических продуктов в пределах родов Trichoderma, Ceratocystis, Aspergillus, Eremothecium и др. дал возможность охарактеризовать различия между видами, штаммами по уровню биосинтетической активности и составу эфирного масла [1, 2, 4, 5, 7–9, 14, 15, 17, 19–21, 27, 35–37, 42, 43, 45, 50]. Наибольший интерес с целью получения эфирного масла представляют виды родов Ceratocystis, Trichoderma, Eremothecium, Pichia, Saccharomyces и др.
Среди основных направлений запаха смеси синтезируемых ими летучих душистых соединений можно выделить цветочный, причем преобладает аромат розы, который обеспечивается у большинства продуцентов только за счет β-фенилэтилового спирта в результате ферментативных реакций дезаминирования, декарбоксилирования и окисления L-фенилаланина [9, 27, 36]. Однако Ceratocystis sp., Eremothecium sp. и Kluyveromyces sp. способны также синтезировать монотерпеновые спирты (гераниол, цитронеллол, нерол, линалоол, фарнезол и др.), являющиеся главными компонентами розового эфирного масла [1, 2, 4, 5, 7, 8, 14, 19, 27, 31, 35, 36, 42, 43]. Этот натуральный продукт, цена которого на мировом рынке достигает 80$ за 1 грамм, чрезвычайно востребован [16, 26, 40]. Розовое масло и розовая вода широко применяются в парфюмерно-косметическом, кондитерском, мыловаренном, ликеро-водочном, а также фармацевтическом производствах, так как за счет входящих в них компонентов они обладают спазмолитическим, иммуномодулирующим, антиоксидантным и умеренным антибактериальным (бактериостатическим) действием, эффективны против широкого спектра бактерий, грибов, вирусов, обеспечивают повышение на их фоне чувствительности возбудителей к антибактериальным средствам, а также приятные органолептические характеристики позволяют их использовать в качестве корригантов с целью улучшения вкуса и запаха [3, 11, 32, 44].
Возможность выделения монотерпеновых спиртов при культивировании этих продуцентов подтверждает наличие определенных ферментативных систем для их биосинтеза, непосредственно сопряженных с образованием предшественника терпенов и терпеноидов – изопентилдифосфата [25, 39, 46, 48]. Выяснение путей синтеза изопентилдифосфата и условий изомеризации нестабильных монотерпеновых спиртов имеет большое значение для регулирования ферментационного процесса при получении конечного продукта с конкретно заданным компонентным составом. Так, на основании родства Saccharomyces sp., Kluyveromyces sp., Eremothecium sp. [28, 29, 49] и их способности биосинтеза терпеновых соединений можно предположить наличие схожих ферментативных систем, катализирующих и регулирующих процессы образования и полимеризации изопентилдифосфата, изомеризации геранилдифосфата.
Кроме того, многие микромицеты способны синтезировать такие душистые вещества с фруктовым запахом, которые относятся не только к классу сложных эфиров, как в случае с бактериями, но и к более сложным в отношении химического строения соединениям – лактонам. Хотя лактоны также производятся химической промышленностью, однако использование микроорганизмов имеет ряд преимуществ, особенно если необходимо получить оптически активные соединения. Trichoderma viride способна генерировать сильный кокосовый аромат при росте на простой питательной среде, который обусловлен в большей степени синтезом 6-пентил-2-пирона в количестве 170 мг на литр мкультуральной жидкости. Химический синтез этого соединения является 7-стадийным, что усложняет и удорожает промышленное производство. Персиковый аромат может быть получен при использовании культуры Sporobolomyces odorus, продуцента 4-декалактона [8, 21, 27, 36, 37].
Однако грибы, в большей степени базидиомицеты, представляют также интерес как продуценты летучих душистых веществ с «грибным» запахом, который обусловлен алифатическими 8-углеродными соединениями (1-октен-1-ол, 1-октен-3-он, 1-октен-3-ол, 3-октанол и др.), некоторыми пиразинами и пирролами. Таким образом, при глубинном культивировании они могут быть использованы на производствах пищевой промышленности для получения натуральных ароматизаторов с грибным запахом [27, 31, 36].
Уровень накопления ароматобразующих соединений, синтезируемых грибами, значительно варьируется от сотен мкг (Ceratocystis populina) до сотен миллиграмм (C. variospora, C. moniliformis, Eremothecium asbyi, E. gossypii, Trichoderma viride) на литр культуральной жидкости [1, 2, 4, 5, 7, 14, 15, 17–20, 35–37, 42, 43, 45, 50]. Одни из самых высоких показателей были отмечены у E. ashbyi. Синтез эфирного масла E.ashbyi достигает 180 мг на литр культуральной жидкости в течение первых двух суток роста на ферментационной среде, что может быть сопоставлено с содержанием эфирного масла в 500-600 г цветков розы [2, 4, 7, 42, 43]. Причем лучшие показатели по отношению максимального уровня накопления ароматобразующих соединений ко времени ферментации были достигнуты именно у аскомицетов (Ceratocystis sp., Eremothecium sp. и др.). Например, культура C. variospora способна синтезировать до 1 г эфирного масла на литр культуральной жидкости на 5 день культивирования, в то время как Bjerkondera adusta – 30 мг на 24 день, Lepistra irina – 81 мг на 28 день, Lentinus lepideus – 100 мг на 15 неделе, которые относятся к базидиомицетам [36].
Заключение
Показанное разнообразие ароматобразующих микроорганизмов подчеркивает их важную роль как альтернативных источников эфирных масел и летучих душистых соединений и необходимость их дальнейшего изучения с целью возможного внедрения биотехнологий на их основе в промышленное производство натуральных ароматизаторов. Представители микромира способны синтезировать широкий ряд химических соединений, обладающих разными направлениями запаха: фруктовый, цветочный, цветочно-фруктовый, маслянисто-сливочный, земляной и др. Полученные результаты позволяют выделить виды родов Ceratocystis, Eremothecium, Trichoderma, Kluyveromyces царства Fungi как наиболее перспективных для дальнейшего изучения продуцентов ароматобразующих веществ с фруктовым и цветочным ароматами, отличающихся высокими скоростью роста и уровнем накопления душистых соединений. Причем эфирные масла, синтезируемые представителями первых двух родов, представляют большую ценность, так как по компонентному составу наиболее приближены к розовому, одному из самых востребованных на мировом рынке, эфирному маслу.