脂肪酶

• 没有α-螺旋盖子
• 没有常见的氨基酸序列GXSXG
CALB结构
CALB催化机理
• 两步反应 • 有两个底物酶过 渡态 • 一个酰基化酶的 中间态 • 自由酶→过渡态 1→酰化酶中间体 →过渡态2→自由 酶的循环
CALB催化反应机理
脂肪酶催化合成生物柴油的优缺点
• 优点： 原料来源广：动植物油脂、废油脂等 反应条件温和 产品分离及副产物回收简单易行 无污染排放，绿色环保 低能耗，节约能源 • 缺点： 酶制品成本较高 稳定性较差 重复利用率低 甲醇等低碳醇使酶的失活效应
结语与展望
谢谢！
脂肪酶结构
• 组成通常只有氨基酸
• 活性中心：八联体β-折叠和两亲 的α-螺旋
• 起催化作用：“Ser-Asp／Glu-His” 三联体 马的脂肪酶结构
• 丝氨酸残基：被的α一螺旋“盖子” 保护
脂肪酶催化机理
• 界面活性——当脂肪酶暴露于油水界面时，盖子被打开，酶的活性才能被 激发
• 脂肪酶催化三脂酰甘油与低碳醇如甲醇的转酯反应在动力学上表现为连 续反应机理
• 三脂酰甘油和部分甘油酯水解生成脂肪酸 • 脂肪酸和甲醇酯化反应生成脂肪酸甲酯
脂肪酶的应用
• 食品加工 • 医药
• 纺织物
• 生物传感器 • 生物柴油
脂肪酶催化合成生物柴油
生物柴油
• 指以任何天然的油或脂为原料与甲醇、乙 醇反应得到的脂肪酸甲酯(或乙酯)混合物 • 可再生能源，当下研究热点 生物柴油原料来源
脂肪酶
脂肪酶
脂肪酶简介
• 水解甘油三酯 • 具有多种催化能力 • 广泛存在于动植物、微生物中 • 种类繁多 • 氨基酸组成及分子量差异较大
人的胰脂肪酶
脂肪酶功能
• 催化酯相关的反应： 酯水解 酯合成 酯交换等
脂肪酶功能
• 在生命体中的功能： 控制消化，吸收，脂肪重建和蛋白质代谢等过程 提供油料种子生根发芽所必须的养料和能量 在发酵微生物中，如黑曲霉，假丝酵母等，提供能量
Leabharlann Baidu
脂肪酶催化合成生物柴油的优缺点
• 与酸碱等催化剂对比: 反应适宜温度较低（条件温和） 酶促反应时间较长
脂肪酶与其他催化剂对比
改进方案
• 应用固定化酶技术提高酶稳定性及回收率 • 应用全细胞催化剂缩减酶制品成本 • 通过甲醇流加的方法减少低碳醇对酶活性的抑制 • 寻找如乙酸甲酯、甲酸乙酯等酰基受体作为甲醇和乙醇的替代品 • 开发耐受高浓度短链醇的脂肪酶 • 对酶和底物进行预处理降低酶促反应时间
• 传统方法存在工艺复杂、能耗较高、产品 色泽较深、产物难于回收、成本高等缺点
• 用CALB（Candida Antarctic Lipase B，南极 假丝酵母脂肪酶B）催化合成生物柴油
全球生物柴油产量
CALB结构
• 球状蛋白 • 由317个氨基酸组成，分子量33KD • 催化三联体（Ser105-Asp187-His224）