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覆盆子酮，又名懸鉤子酮，樹莓酮（raspberry ketone），化學名為 4-對羥基苯基-2-丁酮。1918年被日本人Nomura和Nozawa發(fā)現。1957年被確認為是覆盆子中的主要香味物質，但在天然覆盆子果實中含量僅為1-4 mg/kg。
覆盆子酮是一種經過美國食用香料制造者協會(FEMA)和歐洲理事會(COE)共同認可使用的安全食用香料，其 FEMA 編號為 2588。GB 2760-1996 中規(guī)定覆盆子酮作為食用香料用量為 40~320 mg /kg，可用于覆盆子、葡萄、菠蘿、桃子、李子、草莓、紅莓子、茉莉、梔子、晚香玉等香型香精的配制，亦可作為修飾劑或定香劑大量用于日用香料、食品香料、日化香精和煙用香精中。已成為僅次于香蘭素的一種具有極高經濟價值的香料。
同時，也是重要的精細化學品中間體。在化妝品行業(yè)中，因覆盆子酮具有美白作用因此可添加到美白化妝品中，且因為覆盆子酮是天然香料，固還可起到定香的作用。在農業(yè)中，覆盆子酮及其乙?；衔锸枪壍男砸T劑亦稱性信息素，合成作為農藥，其需求量越來越大，遠遠超過食品和化妝品中用量的幾至幾十倍。在醫(yī)藥行業(yè)中，因覆盆子酮具有消炎的功效，因此可將其添加到藥物中；其與沒食子酸表兒茶素的組合物可用于預防、治療肥胖或如非胰島素依賴型糖尿病型和綜合癥等與肥胖相關的癥狀；覆盆子酮和伯胺生成的希夫堿是用于治療心肌收縮力衰弱的β-腎上腺素受體激動藥多巴酚丁胺的中間體。在其他方面的應用：覆盆子酮也被用于制造捕魚的誘餌。
覆盆子酮通過提高去甲基腎上腺素誘導脂肪細胞分解, 預防高脂飲食誘導的小鼠體重和內臟重量增加, 減少肝臟甘油三酯含量; 通過調解糖脂代謝紊亂、改善瘦素抵抗和胰島素抵抗等綜合作用來降低肥胖大鼠體重。日本學者還進行了人體試驗, 發(fā)現覆盆子酮減少內臟脂肪的效果比其促使皮下脂肪減少的效果更加明顯。
不同劑量覆盆子酮組大鼠體重、Lee’s指數和腎周脂肪濕重較模型組顯著下降，說明覆盆子酮具有減肥作用。肥胖是能量攝入和消耗不平衡的結果，必然會引起糖脂代謝紊亂，與對照組比，高脂飲食在誘導大鼠肥胖的同時，可引起血糖、血TG、TC、LDL-C水平明顯增高，HDL-C水平明顯降低。覆盆子酮組大鼠血糖、血TG、TC、LDL-C水平均較模型組顯著降低，而HDL-C水平明顯增高。說明覆盆子酮具有降血脂糖和血脂的作用。
目前研究認為，瘦素的內源性抵抗是肥胖形成的基礎。試驗中肥胖模型組大鼠血清瘦素水平顯著高于對照組，說明存在瘦素抵抗。瘦素抵抗和TNFα可產生和加重胰島素抵抗，而肥胖者，內臟脂肪易于分解，產生過多的FFA，FFA增多抑制葡萄糖氧化，刺激肝糖原合成，可進一步加重胰島素抵抗。試驗中，肥胖模型組大鼠胰島素、TNFα水平明顯增高，而FFA水平和胰島素指數顯著降低，表明存在胰島素抵抗。與模型組比較，覆盆子酮組大鼠血清瘦素、FFA水平和胰島素指數均顯著降低，而胰島素、TNFα水平明顯增高。表明覆盆子酮可通過改善高脂飲食誘導的肥胖大鼠的瘦素抵抗、胰島素抵抗，對防治肥胖的發(fā)生具有重要意義。
主要有以下四種：1)苯酚-丁醇酮法；2）苯酚-甲基乙烯酮法；3）對羥基苯甲醛-丙酮縮合-加氫還原法；4）甲氧基芐氯-乙酰乙酸乙酯法。但這些合成方法存在使用大量酸堿和強毒性物質，腐蝕設備，污染環(huán)境，后處理困難，收率低等問題。
天然覆盆子酮的制備主要依靠天然提取法，由于受到覆盆子樹資源有限，果實中含量極低等限制，無法實現工業(yè)化生產。這也同樣導致天然來源的覆盆子價格(約US＄3000/kg)遠遠高于化學來源（約US＄58/kg）。
1996年，法國研究人員DUMONT Benoit 等在專利EP0707072A1公開了天然覆盆子酮的生物制備方法：首先，從白樺樹的樹皮提取樺木糖苷（betuloside），如上圖。然后用β-葡萄糖苷酶（源自SIGMA）水解樺木糖苷制得杜鵑醇，然后再通過醇脫氫微生物Candida boidiniiDSM 70033 將杜鵑醇氧化脫氫制備覆盆子酮。
1999年，法國研究人員FALCONNIEK Brigitte等在專利WO9949069A1公開了一種生物轉化制備覆盆子酮的方法：直接利用發(fā)酵的酵母菌株中所具有的β-葡萄糖苷酶和仲醇脫氫酶活性一步催化外援添加在發(fā)酵液中的杜鵑醇葡萄糖苷生產覆盆子酮。
2003年，Kurt Faber和Wolfgang Kroutil團隊（Tetrahedron2003,59, 9517-9521）以杜鵑醇為底物，對不同的紅球菌屬凍干細胞進行篩選，得到馬紅球菌Rhodococcus equiIFO3730 和赤紅球菌Rhodococcus ruberDSM 44541能夠使用丙酮作為氫的受體，非常高效的催化氧化得到覆盆子酮，并且底物濃度高達 500 g/L。
1996年，Claudio Fuganti等分別以baker’s yeast（Tetrahedron,1996,52. 4041-4052）和Beauveria bassiana（Tetrahedron: Asymmetry,1996,7, 3129-3134）對4-羥基亞芐基丙酮（如上圖）中的烯鍵進行還原制備覆盆子酮。并且于1998年發(fā)表文章（Journal of Molecular Catalysis B:Enzymatic1998,4, 289-293）再次對能夠催化還原烯鍵的問生物進行篩選，并對還原產物進行詳盡的考察，發(fā)現某些微生物能選擇性地還原烯鍵，而大多數微生物則同時還原烯鍵和羰基生成杜鵑醇。
1998年，Whitehead, I.M. 等(Food Technol1998,52, 40-46)提出了上述完整路線，從發(fā)酵或植物提取來源的對羥基苯甲醛和發(fā)酵來源的丙酮通過醛縮酶催化縮合，而后經β-消去反應得到4-羥基亞芐基丙酮，最后通過微生物催化烯鍵還原得到覆盆子酮。
2007年，G. Feron等（Letters in Applied Microbiology2007,45, 29-35）等利用基因工程宿主菌大腸桿菌表達源于細菌的醛縮酶（DERA）實現了對羥基苯甲醛和病痛的縮合，并通過過程優(yōu)化，最終覆盆子酮合成關鍵中間體4-羥基亞芐基丙酮的產量達到160 mg/L。
2013年，谷運璀等（香料香精化妝品，2013(增刊1) : 39-41）以天然大茴香醛為原料，與發(fā)酵法生產的天然丙酮縮合，制得茴香叉丙酮，再經氫化得到茴香丙酮，最后將茴香丙酮進行脫甲基反應，制得天然覆盆子酮，并采用測量同位素14C 方法，確定其天然度為 98% 以上。
2014年，徐冬青等（化學研究與應用，2014，26, 301-305）以同樣的方法制得天然級覆盆子酮，總收率為 75.75% ( 以大茴香醛計)，含量為 98.65%，香氣純正。此外，此種方法也有不少專利報道(CN 103724173A,CN 104193607A,CN 101717328A, CN 105218340A等)。
2011年，Xiang Chen等在文章（Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic2011,68, 71-76）中利用氨基?；冈谟蠳-雜環(huán)化合物（如咪唑）存在的情況下可以催化可以催化醛和酮的縮合反應，且發(fā)現必須二者同時存在的條件下才有催化活性。但催化對羥基苯甲醛和丙酮縮合生成4-羥基亞芐基丙酮得率僅為8.5%。
2000年，Seshu Pedapudi等（Biotechnol. Prog.2000,16, 346−349）詳盡地考察了樹莓細胞懸浮培養(yǎng)過程中覆盆子酮以及其合成的關鍵中間體p-香豆酸，亞芐基丙酮在不同培養(yǎng)條件下生成量的變化。并且證實植物細胞代謝過程中，覆盆子酮并不是最終代謝產物，還會進一步被代謝。2007年，Kei Shimoda等（Phytochemistry2007,68, 487–492）利用美洲商陸細胞培養(yǎng)證實了上述觀點。2011年，Takao Koeduka等（Biochemical and Biophysical Research Communications2011,412,104–108）則對提取自覆盆子的覆盆子酮/姜油酮合成酶（RZS）進行了底物譜分析，證明了該酶為植物細胞合成覆盆子酮最后一步催化還原α,β-不飽和雙鍵的酶，且其表達量在成熟的果實中最高。
2006年BEEKWILDEＲ Martinus Julius等在專利GB2416769A和GB2416770A中公開了一種利用大腸桿菌表達覆盆子來源的亞芐基丙酮合成酶(BAS)或查爾酮合成酶( CHS)和煙草來源的4-香豆酸輔酶A連接酶( 4CL)催化人工添加前體物質芐叉丙酮或香豆酸來合成覆盆子酮的方法。其中查爾酮合成酶CHS cDNA來源可由如葡萄、擬南芥、金魚草、苜蓿、玉米和香菜等代替。并且于2007年再次發(fā)表文章詳細研究了各酶基因對覆盆子酮合成的影響，在最有優(yōu)件下覆盆子酮濃度達到5 mg/L。
2016年，Danna Lee等（Lee et al. Microb Cell Fact2016,15,49）進一步地在釀酒酵母中人工構建表達源于微生物來源的苯丙氨酸/酪氨酸裂氨酶（PAL/TAL）和植物來源的肉桂酸-4-羥化酶（C4H）、4-香豆酸輔酶A連接酶( 4CL)、亞芐基丙酮合成酶(BAS)實現了覆盆子酮由苯丙氨酸的體內全合成。最終覆盆子酮濃度為2.8 mg/L，在外源添加3 mM的香豆酸的情況下更是達到7.5 mg/L。并且同時發(fā)現在有氧發(fā)酵的霞多麗果汁釀造過程中覆盆子酮濃度為3.5 mg/L，而在厭氧發(fā)酵的葡萄酒釀造過程中只有0.68 mg/L。
EP0707072A1; WO9949069A1;Tetrahedron2003,59,9517-9521.
Tetrahedron,1996,52, 4041-4052,Tetrahedron: Asymmetry,1996,7, 3129-3134;Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic1998,4, 289-293;Food Technol1998,52, 40-46;Letters in Applied Microbiology2007,45,29-35; 香料香精化妝品，2013(增刊1) : 39-41; 化學研究與應用，2014，26( 2) : 301-305; CN 103724173A,CN 104193607A,CN 101717328A, CN 105218340A;Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic2011,68, 71-76.
Prog.2000,16, 346−349;Phytochemistry2007,68, 487–492;iochemical and Biophysical Research Communications2011,412, 104–108; GB2416769A; GB2416770A; Lee et al.Microb Cell Fact,2016,15, 49.