薄荷醇是一种具有较大经济连锁效应的产品材料，由于其独特的薄荷香味、清凉感和镇痛作用，被广泛应用于化妆品香料和药品原料等领域。预计到2032年其市场规模将达到1193亿美元^*。最初，薄荷醇是通过提取薄荷和玉米薄荷来生产的。然而，近年来，薄荷醇的工业生产已变得至关重要，因为这些种植增加的产量已无法满足需求。薄荷醇是由具有工业价值的l-薄荷醇和味道和气味明显较差的副产品d-薄荷醇的混合物生产的（见示意图）。降低d-薄荷醇的比例并提高l-薄荷醇的纯度是工业合成中的关键挑战，需要先进的化学合成工艺。最近，利用生物技术的工业合成，利用具有底物特异性的酶，引起了人们的关注。在l-薄荷醇的生产中，脂肪酶和酯酶等酶已被证明可有效提高l-薄荷醇的纯度，并且对其工业用途进行了研究。

直接使用l-薄荷醇作为调味剂，常规纯度为99%ee或更高。然而，使用 BCL 的生产被限制在 98%ee。由于光学异构体l-薄荷醇和d-薄荷醇具有非常相似的化学性质，因此很难在工业规模上分离它们并提高纯度，并且需要在生产阶段达到高纯度的BCL。

^* https://wwwstatsmarketresearchcom/menthol-2024-2030-528-7971378

AIST与天野酶公司合作，通过计算科学开发了能够合成高纯度l-薄荷醇的酶，可直接用作调味剂。

薄荷醇因其独特的薄荷香味、清爽的清凉效果以及镇痛作用而被广泛用作化妆品中的香料和药品中的原料。近年来，对薄荷醇的需求已经超过了从胡椒薄荷和玉米薄荷中提取的供应量，因此工业生产至关重要。薄荷醇由具有较高工业价值的l-薄荷醇和味道和气味明显较差的副产品d-薄荷醇的混合物组成。提高l-薄荷醇的纯度需要先进的化学合成工艺。因此，利用酶底物特异性的生物技术方法在工业合成更高纯度的 l-薄荷醇方面引起了人们的关注。

在这项研究中，新的酶是基于洋葱伯克霍尔德菌脂肪酶（BCL），一种用于工业合成l-薄荷醇的有前途的候选酶，采用MSPER，AIST基于计算科学开发的酶修饰技术。传统BCL生产的l-薄荷醇纯度（光学纯度）约为98%ee，低于直接用作调味剂所需的99%ee。然而，新开发的酶的 l-薄荷醇纯度高达 994%ee。这种酶的开发有助于以环保且经济的工艺生产高纯度 l-薄荷醇。

这项技术的详细信息已在线发布于农业与食品化学杂志2025 年 2 月 17 日。

期刊：期刊农业和食品化学
论文标题：计算设计洋葱伯克霍尔德菌在 L-薄荷醇生产中表现出增强的立体选择性的脂肪酶突变体
作者：Jinzen Ikebe、Kazunori Yoshida、Satoru Ishihara、Yoichi Kurumida、Tomoshi Kameda
DOI：101021/acsjafc4c09949