紫苏醇是一种性质稳定、不易挥发、耐热耐酸的单体香料，在工业生产、食品生产、农业生产中具备广泛的用途。此外，紫苏醇在医疗中也有独到的治疗效果，可用于降低器官移植中的排斥反应，并在胰腺癌、乳腺癌和食道癌等多种癌症治疗中具有广谱、高效、低毒的抗癌作用，目前国外已进入了临床阶段。
从天然植物中提取
在自然界中，紫苏醇是植物甲醛戊酸代谢途径中产生的单萜化合物，通常以游离或酯的形式存在于多种植物中。理论上，紫苏醇可采用有机溶剂或超临界CO2萃取等方法从天然植物精油中提取。但因植物精油中紫苏醇含量太低、不易分离，导致成本过高而不能大量生产。
化学合成与生物转化
李谦和等则采用以天然存在的单萜烯为起始原料，用化学合成的方法合成紫苏醇，但因反应温度高、氧化剂剧毒、产物复杂且产率低等原因，同样也不能在实际生产中应用。现今，合成生物学和代谢工程技术的迅速发展，为改造目标分子的天然生产物种或设计异源合成途径提供了可能。同时生物转化反应具有操作简单、条件温和、无毒、环境友好等优势，且转化所得到的产物通常具有区域选择性和立体选择性，所以生物转化法用于合成紫苏醇具有较好的应用前景。
1966年，科学家Dhavalikar等首次报道了假单胞菌Pseudomonad转化柠檬烯的方法，发现该细菌可以将D-柠檬烯作为唯一碳源和能源转化合成紫苏醇。通过产物结构鉴定，发现Pseudomonad转化反应是在柠檬烯的第7位碳原子上进行羟基化，从而得到紫苏醇。然而紫苏醇会被该菌进一步氧化成紫苏醛、紫苏酸，接着进行β-氧化，最终发生降解。
此后诸多研究证实了Pseudomonas和芽孢杆菌Bacillus能够利用柠檬烯作为唯一碳源和能源转化得到紫苏醇。1998年，van der Werf等报道了红平红球菌Rhodococcus erythropolis DCL14能以柠檬烯作为唯一的碳源和能源合成紫苏醇，但不同于Bacillus和Pseudomonad，该菌不会对紫苏醇发生进一步氧化反应。此外采用生物转化的方法，也可将柠檬烯转化合成光学活性的紫苏醇，转化作用是通过分枝杆菌Mycobacterium sp.的细胞色素P450烷烃羟化酶(Cytochrome P450 alkane hydroxylase，P450)在L-柠檬烯的7位羟化生成L-紫苏醇。
秦泽华，张汝兵，郁建平研究了以工程大肠杆菌通过甲羟戊酸途径合成紫苏醇的方法[1]。首先在大肠杆菌中构建来源于粪肠球菌的MVA代谢途径合成柠檬烯，随后柠檬烯通过细胞色素P450烷烃羟化酶的羟基化转化为紫苏醇。然后将构建的紫苏醇合成菌株在摇瓶发酵条件下进行优化，研究发现工程大肠杆菌以葡萄糖为原料，通过MVA代谢途径可合成约50.12 mg/L的紫苏醇。本研究构建合成紫苏醇的MVA代谢途径也可用于其他萜类化合物的合成，为今后生物法合成萜类化合物提供了理论依据和技术支持。
参考文献
[1] 大肠杆菌通过甲羟戊酸途径合成紫苏醇. [J].生物工程学报, 2018, 34(5):9.DOI:10.13345/j.cjb.170472.