反式乌头酸

反式乌头酸传统上主要是通过从甘蔗制糖过程中少量提取获得，随后开发的化学合成方法过程复杂、副产物多、得率低，这些工艺都无法实现大规模低成本生产，使得反式乌头酸未能形成大规模商业供应，原料可及性问题成为阻碍反式乌头酸下游应用开发的关键限制性因素。

图1 反式乌头酸的性状图

有研究人员以低pH耐受的丝状真菌土曲霉菌株作为底盘细胞，通过内源合成途径理性设计和人工模块异源重构，构建了高效合成反式乌头酸的微生物细胞工厂，针对性开发了发酵工艺并完成放大验证，发酵100小时反式乌头酸产量达到61.7 g/L，实现了反式乌头酸的微生物高效绿色制造，突破了关键的原料可及性难题。

基于反式乌头酸含有3个羧基和1个不饱和双键的独特结构，有研究团队提出以反式乌头酸为原料开发新型生物基增塑剂的设想，并依据不同碳链结构对应用性能的影响规律，筛选出七种醇类化合物作为调控酯基结构的原料。通过优化绿色催化酯化工艺，设计开发了C2到C8不同烷基链的系列反式乌头酸酯增塑剂，该工艺从原料选择到催化合成再到产物处理全流程均具有工业化可行性。

反式乌头酸被发现在农业线虫病害防治方面具有很好的效果，有研究人员通过田间实验证明反式乌头酸可有效降低农业根结线虫的危害。另外，作为被联合国粮农组织FAO和美国FDA等批准的食品添加剂具有很好的安全性，潜在应用前景巨大。

作为一种化学产品，反式乌头酸在食品、农药、医用材料、塑料、化工等领域应用广泛。该物质是新一代生物基绿色增塑剂，具有性能优异、功能多样、绿色环保等特点，在环保监管日益严格背景下，反式乌头酸酯有望逐渐取代传统邻苯类增塑剂，助力包装、建筑、化工等产业高质量、绿色化、低碳化发展。在化工领域，该物质还可用作有机合成，生产抗菌剂、抗氧剂、增塑剂、润滑油剂等。