首頁脂肪酶研究進展目錄頁

ContentsPage1脂肪酶的概述3脂肪酶的應(yīng)用研究2脂肪酶的微生物來源4脂肪酶在釀酒中的研究進展1脂肪酶的概述脂肪酶，全稱三酰基甘油酰基水解酶，是一類主要水解由甘油和水不溶性長鏈脂肪酸形成的甘油三酯的酯鍵水解酶，廣泛存在于動物組織，植物種子和微生物中，主要制備方法有提取法、化學(xué)合成法和微生物發(fā)酵法。微生物脂肪酶種類多、作用溫度范圍和pH值范圍廣泛、穩(wěn)定性和活性較高、對底物純度要求不嚴(yán)、便于工業(yè)生產(chǎn)和獲取，是工業(yè)脂肪酶的主要來源。許多脂肪酶可以催化酯化反應(yīng)、酯交換反應(yīng)、醇解反應(yīng)、酸解反應(yīng)以及氨解反應(yīng)等，廣泛應(yīng)用于食品加工、新型生物材料、生物傳感器，生物醫(yī)學(xué)、手性藥物拆分等領(lǐng)域。隨著酶固定化技術(shù)、界面酶學(xué)和非水解酶學(xué)研究的突破性進展和一些脂肪酶基因的克隆及在異源系統(tǒng)中的高效表達，已有不少脂肪酶實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)的各領(lǐng)域?qū)⒌玫皆絹碓綇V泛的應(yīng)用。2產(chǎn)脂肪酶微生物來源目前,已知大約有2%的微生物產(chǎn)脂肪酶,至少包括65個屬的微生物,其中細(xì)菌28個屬、放線菌4個屬、酵母菌10個屬、其它真菌23個屬,且不同微生物來源的脂肪酶其組成成分、理化特性各不相同。脂肪酶產(chǎn)生菌中得到深入研究的主要有根霉，曲霉，青霉、毛霉、假單胞菌等具有工業(yè)應(yīng)用價值的菌種,以及與醫(yī)學(xué)相關(guān)的金黃色葡萄球菌、鉤端螺旋體、粉刺狀桿菌等。3脂肪酶的應(yīng)用1在食品工業(yè)中的應(yīng)用脂肪酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用廣泛而成功，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于焙烤食品、油脂工業(yè)、乳制品以及食品添加劑工業(yè)中。脂肪酶對面團有強筋作用，可增加面團體積，且對面包芯有2次增白作用。此外，還可用于油脂水解、酯交換以及乳品工業(yè)中。脂肪酶和蛋白酶被廣泛應(yīng)用于加快奶酪的熟化和香味的產(chǎn)生。經(jīng)脂肪酶處理過的奶制品比未經(jīng)處理的具有更好的香味和可接受性。除奶制品外，也用于改善稻米和酒精飲料的風(fēng)味，如在酒精飲料發(fā)酵中加入一定量的脂肪酶，可使產(chǎn)品具有類似奶酪的香味。另外，還可應(yīng)用于無脂肪肉的生產(chǎn)。2在有機合成中的應(yīng)用酶促合成是有機合成的重要發(fā)展方向，具有無機催化劑和有機催化劑所無法比擬的優(yōu)點。曾家豫等在非水相中利用脂肪酶催化合成乙酸薄荷酯，并獲得了優(yōu)化工藝，優(yōu)化條件下的乙酸薄荷酯合成轉(zhuǎn)化率達92.4%，產(chǎn)品色澤好，氣味純正。夏木西卡瑪爾等在溶劑相中用固定化脂肪酶合成棕櫚酸VC酯，研究了反應(yīng)體系含水量、溶劑類型、反應(yīng)溫度、加酶量、加入分子篩等對反應(yīng)的影響，優(yōu)化條件試驗發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化率為52%，產(chǎn)品純度可達到95%。3脂肪酶的應(yīng)用4在手性化合物合成中的應(yīng)用脂肪酶酶促催化因其具有高底物專一性、區(qū)域選擇性或?qū)τ尺x擇性等優(yōu)點而成為有機合成領(lǐng)域中的重要生物催化劑。脂肪酶催化合成手性化合物的類型有2種，即前手性底物的反應(yīng)和外消旋化合物的拆分。催化的底物已由傳統(tǒng)的前手性或手性醇和羧酸酯擴展到二醇、二酯、內(nèi)酯、胺、二胺、胺基醇、α或β羥基酸等，因此，大多數(shù)重要的功能有機化合物原則上均可被脂肪酶催化立體選擇性地制備。唐良華等為了提高擴展青霉TS414脂肪酶(PEL)對布洛芬的拆分效率，建立了非水相中選擇性拆分(R，S)－布洛芬的固定方法，研究發(fā)現(xiàn)，酶固定化后，在有機反應(yīng)體系中分散性增加，大幅度提高了酶促拆分效率。5其他方面的應(yīng)用例如，在脂肪酸提純中的應(yīng)用：利用黑曲脂肪酶不與多不飽和脂肪酸(Polyunsatur-atedFattyAcids，PUFA)，如γ-亞油酸和二十二烷酸作用，而與其他脂肪酸作用，使其優(yōu)先被釋放出來的性質(zhì)制備PUFA含量高的甘油酯，從而得以純化。在三甘酯結(jié)構(gòu)測定中的應(yīng)用：通過特定的脂肪酶催化含不同類型的脂肪酸酯，可以產(chǎn)生特定的脂肪酸水解產(chǎn)物，可據(jù)此推測三甘酯的結(jié)構(gòu)等。

4脂肪酶在釀酒中的研究進展我國白酒市場中以濃香型白酒為主要市場，占市場總額的80%以上，而濃香以及清香白酒的主體香氣成分主要為己酸乙酯和乙酸乙酯，這二者均是通過微生物代謝產(chǎn)生的脂肪酶和酯化酶催化己酸，乙酸與乙醇反應(yīng)而生成，因此，脂肪酶在形成白酒風(fēng)味的過程中有著至關(guān)重要的作用。徐巖，趙成明，章克昌等以固定化脂肪酶為研究對象，研究了在有機相中脂肪酶催化己酸乙酯的動力學(xué)問題，提出了有醇抑制時的脂肪酶催化合成己酸乙酯反應(yīng)的動力學(xué)方程可描述為:V=79.82/{85.34/[A]+85.34[B]/(89.1·[A])+33.59/[B]}mmol/(min·g）A為己酸濃度B為乙醇濃度和有機相酶促反應(yīng)系統(tǒng)中水的含量是影響酶催化活性的重要因素之一。

有研究表明，在水相中完成酯化反應(yīng)需要100h，而在非水相中（如正庚烷）完成酯化反應(yīng)只需24h,但由于在非水相中的酯化反應(yīng)常會產(chǎn)生有機溶劑污染，使得不能大規(guī)模應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)。4脂肪酶在酒業(yè)中的研究進展4脂肪酶在釀酒中的研究進展4脂肪酶在釀酒中的研究進展4脂肪酶在釀酒中的研究進展結(jié)束語脂肪酶在我國已應(yīng)用非常廣泛，新的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓展（如可再生能源和綠色化工等領(lǐng)域?qū)π滦兔复呋D(zhuǎn)化技術(shù)的迫切需求使得越來越多的脂肪酶被應(yīng)用到生物柴油、精細(xì)化學(xué)品及醫(yī)藥中間體合成等方面），脂肪酶已被認(rèn)為是繼蛋白酶、糖化酶之后的又一大工業(yè)用酶。但是，與國外相比，我國對脂肪酶的研究和開發(fā)較晚，目前脂肪酶種類欠豐、活性不穩(wěn)定、回收困難、成本昂貴，這些因素都限制了脂肪酶的應(yīng)用范圍。因此，盡快篩選酶活力高、產(chǎn)量高及低成本的脂肪酶菌種，同時開發(fā)脂肪酶新的應(yīng)用領(lǐng)域、解決應(yīng)用中出現(xiàn)的各種問題，這些都是今后我國脂肪酶應(yīng)用研究應(yīng)重點關(guān)注的問題。如今，基因工程、蛋白質(zhì)工程及發(fā)酵工程技術(shù)的飛速發(fā)展，加之酶工程、底物工程和介質(zhì)工程等