脂肪酶修饰研究进展

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脂肪酶及其产生菌的筛选与改良研究进展

脂肪酶及其产生菌的筛选与改良研究进展

在脂肪酶催化过程 中,脂肪酶 的活性部位被一个螺 旋片段 ( 又称 “ 盖子” )所包住 。在底物存在的情况 下 ,酶的构象发生变化 , “ 盖子”打开 ,含有活性 部位的疏水部位就暴露 出来 。 “ 盖子 ”螺旋 的双亲 性会影响脂肪酶与底物在油 / 水界面的结合能力 ,其 双亲性 的减弱将导致脂 肪酶活性 的降低 , “ 盖子 ” 的外表面相对亲水 ,而其面 向催 化部位 的内表 面则 相对疏水 。由于脂肪酶与油 / 水界面的缔合作用 ,使 “ 盖子”张开 ,活性部位得 以暴露 ,这使得脂肪酶与 底物的结合能力增强 ,此时底物就容易进入疏水性 通道而与活J 陛部位结合 ,形成酶一底物复合物[ 4 1 。 1 脂肪酶来源 . 3 脂肪酶广泛存在于动植 物和微生物 中。植物 中 含脂肪酶较多的是油料作物种子[ 5 1 ,如蓖麻籽 、油菜 籽等 ;动物体 内含脂肪酶较多的是高等动物的胰脏 和脂肪组织 ,在肠液 中也含有少量 的脂肪酶 ,用于 补 充胰脂肪酶对脂 肪消化 的不足阎 ;微 生物 中的细 菌 、真菌和酵母菌脂肪酶含量最为丰 富1 7 1 。由于微生 物种类多 、繁殖快 、易发生遗传变异 ,具有 比动植 物更广的作用 p H值和温度范 围以及底物专一性 ,适 合 于工业化 生产脂肪酶和 获得高纯度样 品。 因此 ,
i d s ilu e . h sp p rma e u n u t a s s T i a e k sa s mmay o r vn c e nn fs an r d c n p s s a d r s  ̄1 rg e s r r i o i g s r e i g o t i sp o u ig l a e e e th p o r s . f mp r i n 3 Ke a d : l a e p o u i g s an ; s r e ig;i r v me t y w r s i s ; r d c n t i s c e n n p r mp o e n

固定化脂肪酶的研究进展

固定化脂肪酶的研究进展

固定化脂肪酶的研究进展摘要固定化脂肪酶是一种重要的酶类生物催化剂,因其具有高效、高选择性、环保等优势而备受关注。

本文将对固定化脂肪酶的研究进展进行综述,主要包括固定化技术、载体种类、酶固定化方法、应用领域等方面,旨在为深入研究和开发固定化脂肪酶提供参考。

引言脂肪酶(Lipase)是一种重要的酶类生物催化剂,广泛应用于食品加工、制药、化工等领域。

传统的脂肪酶生产方式多为分离和提纯天然来源的酶,其成本高、效率低、质量难以稳定。

为了克服这些缺陷,人们通过基因工程技术获得了大量高度纯化的重组脂肪酶,这些酶具有更高的活性、热稳定性和抗丝氨酸等性质,但其应用领域仍然受到限制。

与传统的脂肪酶生产方式相比,固定化脂肪酶因具有高效、高选择性、易回收等优势而受到广泛关注。

本文将从固定化技术、载体种类、酶固定化方法、应用领域等方面对固定化脂肪酶的研究进展进行综述。

固定化技术固定化技术是将酶固定在载体上,形成固定化酶,以提高其催化效率和稳定性的一种生物技术。

固定化脂肪酶通过固定化技术制备而成,其固定化技术主要有物理吸附、交联固定、共价固定、包埋固定、磁性固定等多种方法。

这些方法的选择取决于酶的性质和产物特性以及应用需求等因素。

载体种类载体是将酶固定化在其表面的材料,其种类主要有聚合物、无机材料、金属有机框架(MOFs)、磁性材料等。

聚合物是最常用的载体材料之一,主要包括聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚酰胺等。

无机材料则包括硅胶、陶瓷、玻璃等,其中硅胶是最常用的载体材料之一。

MOFs是一种新型的多孔有机-无机化合物,可以提供大量的活性位点和大表面积,因此受到研究者的关注。

磁性材料通常是由铁磁性物质和非磁性材料组成的,其具有磁性和化学稳定性,因此可以在固体和液体之间实现快速分离。

酶固定化方法1.物理吸附法物理吸附法是将酶直接吸附在载体表面,主要依靠静电作用力和范德华力等物理力作用固定酶,其优点是操作简便、成本低廉,缺点是载体表面吸附作用力比较弱,酶结合不稳定。

脂肪酶催化药物合成的研究进展

脂肪酶催化药物合成的研究进展
合 物的合 成 , 很好 地 避 免 多取 代 产 物 等 副产 物 的产 能
芬 、 洛芬和 氟 比洛 芬 等 。最 近研 究人 员 利 用 脂 肪酶 布
在 手 性 药 物 拆 分 中 具 有 的 优 势 , 合 成 这 四 种 药 物 的 对
生 。脂肪 酶催化 反应 除具 有高 度 的立体选 择性 和 区域
关 键 词 : 法催 化 ; 肪 酶 ; 物合 成 ; 性 中 间体 酶 脂 药 手
中 图分 类 号 : 5 6 Q 5
文献标识码 : A
文 章 编 号 : 6 2 4 5 2 1 ) 8 0 0 —0 1 7 —5 2 ( 0 0 0 — 0 1 7
脂 肪 酶 ( ia e E 3 1 1 3 可 以 水 解 三 酸 甘 油 Lp s , C . . . ) 酯产 生脂 肪酸 、 甘 油 酯 、 甘 油 酯及 甘 油 , 有 机 溶 单 双 在
基 金 项 目 : 家 自然科 学基 金 资助 项 目( 0 0 2 3 国 3 90 5 ) 收 稿 日期 :0 0 0 — 2 21— 4 6
萘普 生 [ + ) 一 基一一 ( a甲 6 甲氧 基-- 乙 酸 ] 世 界 2萘 是 上 应用最 多 的 非 甾体 类 抗 炎 镇 痛 药 物 。临 床 研 究 表
1 脂 肪 酶 催 化 合 成 抗 炎 镇 痛 药 物
非 甾体 类 抗 炎 镇 痛 药 物 ( n tr ia a t nl No seod l ni f m- i a
mao yd u s NS Ds是 一类 具有 解 热 、 痛 、 tr rg , AI ) 镇 抗炎 、 抗 风湿 和血 小板 聚集 作 用 的药 物 , 主要 用 于 治 疗 多种
作者 简 介 : 小龙 ( 9 5 , , 熊 1 8 一) 男 安徽 六 安 人 , 士研 究 生 , 究 方 向 : 物 酶 及 催 化 ; 讯 作 者 : 恬 , 士 , 授 。 E ma :i xe 硕 研 生 通 谢 博 教 — i t n i. l a

脂肪酶

脂肪酶

脂肪酶的应用进展综述09生物技术0902021040 陈莹莹摘要:脂肪酶被认为是工业中很重要的一利酶。

本文概述了当前研究中广泛使用的脂肪酶及其固定化产品的应用途径, 包括在食品加工、饲料、纺织、医药、生物柴油和传感器等领域中的应用。

脂肪酶应用的主要障碍是其成本高。

但技术进步尤其是基因技术的发展有望使成本降低, 脂肪酶在药物合成中的应用在本文中也作了展望。

关键词:脂肪酶;性质;生产;来源,应用脂肪酶(Triacylglycerol lipase E C3.1.1.3)是广泛存在的一种酶,在脂质代谢中发挥重要的作用。

在油水界面上,脂肪酶催化三酰甘油的酯键水解,释放更少酯键的甘油酯或甘油及脂肪酸。

脂肪酶反应条件温和,具有优良的立体选择性,并且不会造成环境污染,因此,在食品、皮革、医药、饲料和洗涤剂等许多工业领域中均有广泛的应用。

一、脂肪酶的来源脂肪酶广泛的存在于动植物和微生物中。

植物中含脂肪酶较多的是油料作物的种子,如蓖麻籽、油菜籽,当油料种子发芽时,脂肪酶能与其他的酶协同发挥作用催化分解油脂类物质生成糖类,提供种子生根发芽所必需的养料和能量;动物体内含脂肪酶较多的是高等动物的胰脏和脂肪组织,在肠液中含有少量的脂肪酶,用于补充胰脂肪酶对脂肪消化的不足,在肉食动物的胃液中含有少量的丁酸甘油酯酶。

在动物体内,各类脂肪酶控制着消化、吸收、脂肪重建和脂蛋白代谢等过程;细菌、真菌和酵母中的脂肪酶含量更为丰富(Pandey等)。

由于微生物种类多、繁殖快、易发生遗传变异,具有比动植物更广的作用p H、作用温度范围以及底物专一性,且微生物来源的脂肪酶一般都是分泌性的胞外酶,适合于工业化大生产和获得高纯度样品,因此微生物脂肪酶是工业用脂肪酶的重要来源,并且在理论研究方面也具有重要的意义。

二、脂肪酶的性质脂肪酶是一类具有多种催化能力的酶,可以催化三酰甘油酯及其他一些水不溶性酯类的水解、醇解、酯化、转酯化及酯类的逆向合成反应,除此之外还表现出其他一些酶的活性,如磷脂酶、溶血磷脂酶、胆固醇酯酶、酰肽水解酶活性等(Hara;Schmid)。

脂肪酶固定化方法的研究进展

脂肪酶固定化方法的研究进展

脂肪酶固定化方法的研究进展脂肪酶是一种可以催化脂肪水解的酶类,对于脂肪的降解具有重要的应用价值。

脂肪酶固定化是一种重要的手段,可以改善脂肪酶的稳定性、降低酶的负担、提高反应产率。

本文将对脂肪酶固定化方法的研究进展进行探讨。

脂肪酶固定化的方法主要包括物理吸附、交联固定化、共价固定化和包埋固定化等。

物理吸附是一种简单易行的方法,通过静电作用或氢键等力使酶分子吸附于载体表面。

物理吸附固定化方法操作简单,但稳定性较差,容易发生脱附。

交联固定化是一种常用的方法,通过交联剂将酶分子固定于载体上。

交联固定化能够提高酶的稳定性和重复使用次数,但可能会降低酶的催化活性。

共价固定化是将酶与载体之间形成共价键,具有较高的稳定性和催化活性,但操作复杂且成本较高。

包埋固定化是将酶包藏于聚合物中,形成固定化酶粒子,具有较好的稳定性和催化活性。

随着生物技术的发展,脂肪酶固定化方法不断得到改进和完善。

例如,一些研究者采用纳米材料作为载体,通过调节纳米材料的物理化学性质,改善酶的固定化效果。

金属纳米材料如金纳米颗粒、银纳米颗粒等具有较大的比表面积和活性位点,可以显著提高酶的固定化效果和催化活性。

同时,这些纳米材料还可以通过表面修饰,提高载体与酶之间的亲和性,进一步增强酶的固定化效果。

另外,一些研究者采用分子印迹技术固定化脂肪酶。

分子印迹技术是一种特异性识别和绑定分子的方法,通过将目标分子与功能单体结合,形成高选择性和亲和力的识别位点。

利用分子印迹技术固定化脂肪酶,可以大大提高酶对底物的选择性和催化活性。

此外,一些研究者还采用双酶固定化方法,将脂肪酶与其他酶共同固定在载体上。

双酶固定化方法可以形成多酶复合体,提高酶对底物的转化效率。

例如,将脂肪酶与脱氢酶固定化,可以实现脂肪的选择性酸化。

总之,脂肪酶固定化是一种重要的手段,可以改善酶的稳定性、降低负担、提高反应产率。

随着生物技术的发展,脂肪酶固定化方法不断得到改进和完善,例如利用纳米材料作为载体、分子印迹技术固定化和双酶固定化等。

固定化脂肪酶的研究进展

固定化脂肪酶的研究进展

固定化脂肪酶的研究进展固定化酶技术是一种将酶固定在一种载体上,从而提高其稳定性和重复利用性的方法。

固定化酶技术在工业生产和生命科学研究领域具有广泛的应用前景。

其中,固定化脂肪酶作为一种重要的酶类,在食品工业、制药工业、生物燃料生产等领域有着广泛的应用。

首先,固定化载体的选择。

固定化载体是固定化酶技术中至关重要的一环,它直接影响到酶的稳定性和重复利用性。

常见的固定化载体包括凝胶、纤维素、磁性材料等。

目前,研究者对于固定化脂肪酶的载体选择进行了大量的尝试和优化。

例如,一些研究表明,以凝胶为载体的固定化脂肪酶具有较高的活性和稳定性,并且可以通过改变凝胶的孔径和化学性质来调控酶的催化性能。

其次,固定化方法的优化。

固定化脂肪酶的固定化方法多种多样,包括物理吸附、化学交联等。

研究者通过比较不同的固定化方法,优化固定化过程,以提高固定化脂肪酶的活力和稳定性。

例如,一些研究表明,采用化学交联的方法固定化脂肪酶可以在较宽的温度和pH范围内保持较高的活性。

第三,固定化脂肪酶的特性研究。

固定化脂肪酶的特性研究旨在揭示固定化过程对酶的结构和功能的影响。

通过比较固定化脂肪酶与游离酶的特性差异,可以了解固定化过程中酶的构象变化、活性中心的可用性以及固定化载体对酶的稳定性和催化性能的影响。

例如,一些研究表明,固定化脂肪酶的活性中心由于受限于固定化载体的孔径而发生改变,从而导致酶的催化性能发生变化。

最后,固定化酶反应机制的解析。

固定化酶的反应机制是研究者关注的另一个重要问题。

通过研究固定化脂肪酶的反应机制,可以深入了解固定化过程中酶与底物的相互作用、反应路径以及固定化载体对反应过程的影响。

例如,一些研究采用动力学分析方法,揭示了固定化酶反应速率与温度、底物浓度、pH值等因素之间的关系。

总之,固定化脂肪酶的研究进展涵盖了固定化载体的选择、固定化方法的优化、固定化酶的特性研究和固定化酶反应机制的解析。

这些研究为进一步优化固定化酶的性能,推动其在工业生产和生命科学研究中的应用提供了重要的理论和实验基础。

脂肪酶的研究进展

脂肪酶的研究进展

脂肪酶的研究进展摘要脂肪酶可以分解脂质及脂肪酸的类型广泛且具有重要的生物学功能,在近年来得到了广泛的研究。

本文综述了近年来进行脂肪酶研究的现状,主要关注于催化机理、特殊功能、调节机制、抗菌特性和生物特性等方面的发展与研究。

在催化机理方面,通过对脂肪酶的结构和功能进行研究,发现脂肪酶的活性中心由几个混合性结构单元组成,形成了一个动态活性中心。

在特殊功能方面,脂肪酶可以被用作调节人体内脂肪物质的转化,有助于改善人类的健康状况;另外,也可以用于药物合成,改善抗菌药物的特性;此外,还可以用于构建特异性的功能分子。

最后,介绍了近年来脂肪酶的表达和结构研究以及其在生物医学中的应用。

关键词:脂肪酶,催化机理,特殊功能,结构研究,生物医学应用IntroductionLipases are a type of enzyme that can hydrolyze lipids and fatty acids, and they are widely found in many organisms. They play an important role in many biological processes, such as the metabolism of lipids, the catalysis of reactions involving lipids, and the signal transduction of hormones and nutrients in the body. Thus, lipases are important in many aspects of molecular biology, biochemistry and genetics. In recent years, many studies on lipases have been conducted, and a variety of findings have been reported. This paper reviews the recent progress in lipase research, with a focus on the catalyticmechanism, special functions, regulatory mechanisms, antibacterial properties and biological properties.Catalytic mechanismSpecial functions。

脂肪酶修饰研究进展

脂肪酶修饰研究进展

( C o l l e g e o f F o o d S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y , He n a n U n i v e r s i t y o f T ch e no l o y, g Z h e n z h o u 4 5 0 0 0 1 , He n n, a Ch i n a)
2 0 1 3年第 2 6卷 第 1 期
粮 食 与 油 脂









付海 霞 。 杨院 , 河 南郑 州 4 5 0 0 0 1 )
摘 要: 脂 肪 酶广 泛应 用于食 品 、 化 工和 生物技 术 等领 域 , 反 应体 系涉及 溶 剂体 系和 水相 体 系 ; 为 提 高脂 肪酶 在反 应 中活性 和稳 定 性 , 可采 取 多种 方 法对 脂肪 酶 进行 修 饰 。该 文对 脂肪 酶修 饰 方 法
s t a b i l i y, t ma n y me t h o d s we r e a p p l i e d t o mo d i f y t h e l i p a s e i n t h e r e s e a r c h . T h e me t h o d s f o r mo d i i f c a t i o n
o f l i p a s e s we r e r e vi e we d i n t hi s a r t i c l e . Ke y wo r ds :l i pa s e;e n zy mi c mo d i ic f a t i o n;e n z yme
Abs t r a c t:Li pa s es we r e us e d wi d e l y i n f ood,c he mi c a l e n gi ne e r i n g a n d bi o t e c hno l og y,a nd t he

脂肪酶分子生物学的研究进展

脂肪酶分子生物学的研究进展

关键 词 :脂肪 酶 ; 隆; 因和 氨基 酸序 ; 克 基 表达 中图分类号 : Q9 5 6 T 2 文献 标识 码 :A
Re i w t di s o o e u a o o y o pa e v e ofS u e n M l c l r Bi l g f Li s s
ve d man y o l c l rb oo y o i o ill a e . s c a g n l n n , n ce t e a d a n iwe i l n mo e u a ilg fm c b a i ss u h a e e co i g r p u l i n mio o d
脂肪酶 的 一 个 最 显 著 的特 点是 它 不 『 其 它 司于
多数 水解酶 的催 化 特性 , 即该 酶 催 化 的水解 反 应是

呻 非均相 体系 , 溶 J 水 生的酶 在底 物 ( 水不 溶 胜) 阳
酶和 酯酶 的混 淆 , ag等 随 即将 定 义修 改 为一娄 Hun
收稿 日期 :0 1 5 8 修订 日期 :0 1 1 4 2 0 —0 —1 ; 2 0 —1 —2
Ab t a t U p t o , m a y g n se c ig lp s s i l i ho e fo src : o n w n e e n odn ia e ncudng t s r m p a sw e e co e . a h i a e c N A nd DN A e u n e r t r i d. I hi a e , w er — lnt r l n d nd t e l s D p a s q e c s we e dee m ne n t sp p r e
脂肪酶 ( c3 1 3 ) 分 解三 脂 酰甘 油 的水 E 1 . . 是

微生物发酵生产脂肪酶的研究进展

微生物发酵生产脂肪酶的研究进展

微生物发酵生产脂肪酶的研究进展脂肪酶是一种通过加速脂肪的加水分解而使其水解成胆固醇、甘油、游离脂肪酸等组分的生物催化剂。

脂肪酶已经广泛应用于食品、乳制品、制药、皮革等行业,因此其生产研究具有重要意义。

微生物发酵是目前最主要的脂肪酶生产方法之一,本文详细介绍了微生物发酵生产脂肪酶的研究进展。

1. 常用微生物种类微生物发酵生产脂肪酶常用的微生物种类有真菌、细菌、放线菌、酵母等。

其中最常用的微生物是霉菌和细菌。

霉菌对不同类型的底物都具有良好的酶活性,但是其生长速度较慢,反应时间长。

细菌则生长速度快,能够迅速产生大量的酶,但是它们的适应能力较差。

2. 脂肪酶生产工艺流程微生物发酵法生产脂肪酶的具体工艺流程大致分为以下几个步骤。

(1)培养基的制备:首先需要制备含有所需营养物质的培养基。

一般来说,优质的培养基含有碳源、氮源、微量元素、维生素等。

(2)微生物的接种:将所选的微生物菌株接种到培养基中,并进行预培养。

(3)发酵过程中的条件调控:这一步的关键在于对发酵过程的控制,包括温度、pH 值、培养时间等因素。

(4)分离纯化:分离、纯化和测量酶的本质是为了得到高纯度、活性较高的脂肪酶产品。

3. 研究进展(1)发酵条件的优化脂肪酶活性的提高对生产工艺的产率和经济效益都有着重要的意义。

为此,研究者通过对发酵温度、pH值、氮源等条件进行优化,成功提高了脂肪酶的产量和酶活。

例如,Jamil Khaskheli等发现,酵母菌Candida rugosa生产脂肪酶的酶活性受到温度影响较大,并在32℃的条件下达到最大值。

(2)遗传工程改造遗传工程技术在脂肪酶生产领域也已经得到广泛应用。

相关研究表明,基于DNA重组技术可以对脂肪酶的生产菌株进行改造,提高酶的稳定性和催化效率。

例如,一项由瑞典Karolinska Institute的研究人员完成的研究表明,通过在大肠杆菌中表达脂肪酶基因,可以显著提高脂肪酶的产量和催化效率。

(3)新型菌株的筛选与发现是时候采用新型菌株用于脂肪酶生产。

印迹脂肪酶研究进展

印迹脂肪酶研究进展

脂肪酶 ( 甘油 酯水 解酶 ) 是一类 能催 化长链脂肪 酸甘油酯 构修 饰 ,考察 了以油 酸和 甲醇对脂 肪酶进行 印迹处 理后 , 经 水解为甘油和长链脂肪酸 的酶类 ,随着 非水相酶学研究 的深 p H值优化 、 氯化钾 盐活化 、 卵磷 脂包衣 和 以大孔 树脂 为 固定 入, 脂肪 酶被广泛应 用于酯合 成 、 手性化合物 的拆分 、 化 工合 化载体对 印迹 酶进 行固定化等修饰后 ,对 白地霉脂 肪酶 的催 成 中间体等方 面 ; 由于具有活性 高 、 专一性好 、 反 应条件 温和 化活性 的影 响 , 结果发现 , 修饰后 的脂肪酶催化 活性 比游离酶 等优点 已被广泛应用 于石 油化 学 、 清洁剂 、 食品工业 和精 细化 提高 了 1 8 . 4倍 。 曹雄 文等 以饱和脂肪酸和月桂醇 为印迹模 工产品制备等很 多领域l 1 l 。 板 ,考察 了生 物印迹和溶胶凝胶 固定化法联用 对洋葱伯克霍 1 脂肪酶 的生物 印迹 尔德菌脂肪酶催化活性的影响。经分析可知 , 与未印迹 的脂肪 脂肪酶 的生物 印迹过程 :①将 酶溶于含有其配 体的缓 冲 酶相 比,印迹一 溶胶凝胶 固定化 脂肪 酶的催化 活性提 高 了 3 溶液 中, 配体迅速与酶活性 中心 的螺旋盖子结 合 , 诱 导酶构象 倍 , 热稳 定性考察 结果可 知 , 在 连续使用 5个批次 之后 , 印迹 为生物 印迹优势 构象 ; ②冷冻干燥得 到干燥 的印迹酶粉 , 固定 脂肪酶 的相对酶活力为 6 5 %, 远高于游离酶。 酶 的印迹优 势构象 ; ③有机溶剂洗涤 冻干酶粉 3次 , 洗脱模板 4印迹技术的应用 分 子; ④ 置于 4 0  ̄ C 真空干燥箱 中, 干燥酶粉至很重备用 。由于 印迹 技术具有优越 的识别性和实用性 。它可 以根据 不同 蛋 白质 在纯有机相中的结构刚性 ,这些印迹优 势构象得 以保 目的制备不 同的 目标印迹聚合物 , 以满足各种不 同的需要 ; 可 持, 因此酶仍 然处 于活性构象而表现 出高 的催化活性 。 以专 一性 地识别 印迹分子 ; 具有 很高的实用价值 。生物印迹酶 2生物印迹配体 的研 究进展 能显著提升脂肪酶 的催化活性 ,在有机体 系 中有 良好 的应用 2 . 1 两性 分子为 印迹配体 : Y i l ma z 等 以猪胰脂 肪酶作 为研究 前景 。 对象, 以两性分子 如 N 一 正辛基一 B — D 一 葡萄糖 、 橄榄油 、 甘油 三 5结 论 油 酸酯 、 辛酸 乙酯 、 卵磷脂等 为印迹配体 进行生 物印迹反 应 , 经过十几年研究 ,生物 印迹技术得 到了一定 的发展 和应 制 得的酶 与游 离酶相 比 , 酯化活力 提高 3 . 5 ~ 4 . 5倍 , 酶的稳定 用 , 人们 可以通过生物印迹技术 , 改变 酶的构象为 印迹 活性构 性试验结果可知 , 酶的抗热力学稳定性显著增强 。在反应介质 象 , 从而提高酶 的催化活性 , 使其发挥 出最佳的催化效果。 中加入 1 %的水 , 生物印迹酶的催化活性显著下降 , 究其原 因, 参 考 文 献 在水分的作用下 , 导致 酶印迹优势构象丧失 , 从而导致酶 活力 【 1 ] K l i b a n o v A M, R u s s e l l A J . I n h i b i t o r - i n d u c e d e n z y m e a c t i v a —

脂肪酶催化合成生物柴油的瓶颈问题及其对策研究进展

脂肪酶催化合成生物柴油的瓶颈问题及其对策研究进展

脂肪酶催化合成生物柴油的瓶颈问题及其对策研究进展
生物柴油是一种由生物质或油脂转化制备的可再生能源,因为其具有低环境影响、可持续、安全性高等特点,受到了广泛关注。

而脂肪酶催化合成是生物柴油制备过程中的关键步骤之一,但其存在一些瓶颈问题,阻碍了生物柴油的大规模生产。

目前,脂肪酶催化合成生物柴油的瓶颈问题主要有以下几个方面:
1.催化效率低:脂肪酶在催化转化过程中易受到温度、pH值、离子强度、酶浓度等多种因素的影响,导致酶的催化效率受到限制。

2.废催化剂处理:由于催化剂需要用于多次催化反应,因此过
多的催化剂积累会影响生物柴油的纯度和成本,并带来环境污染问题。

3.底物多样性:生物柴油的原料可以是多种油脂,但不同种类
的油脂在脂肪酶催化反应中的反应性有所差异,影响了生物柴油的质量。

针对以上瓶颈问题,科学家们提出了一些对策:
1.催化剂改良技术:采用改性、复合、固定化等技术对催化剂
进行改良,提高其催化效率和稳定性,例如采用金属氧化物、离子液体、聚合物材料等进行催化剂的改良。

2.催化剂回收利用技术:通过反应后的催化剂的回收和再利用,降低成本,减少污染,增加生产效率。

例如采用超滤、透析、聚集、膜分离等技术进行催化剂回收。

3.优化反应条件:通过优化反应条件,如调节 pH 值、温度、
反应物配比等,使反应条件更加适合酶的催化反应,提高反应效率和选择性。

综上所述,尽管脂肪酶催化合成生物柴油面临一些瓶颈问题,但科学家们通过改良催化剂、回收利用催化剂和优化反应条件等方式,取得了一定的进展。

随着科技的不断发展,相信这些困难将得到进一步的克服,使生物柴油的生产更加可持续、环境友好。

脂肪酶综述范文

脂肪酶综述范文

脂肪酶综述范文脂肪酶是一类能够催化脂肪分解的酶,它在生物体中起到重要的作用。

本文将就脂肪酶的结构、功能和应用展开综述,以及一些相关的研究进展。

脂肪酶是一类水解酶,它主要催化甘油脂的水解反应,将甘油和脂肪酸分解成甘油和游离脂肪酸。

脂肪酶的分解作用对于生物体的能量供应和营养吸收非常重要。

在人体中,脂肪酶主要存在于胰液和肠道中,协助脂肪的消化吸收。

此外,脂肪酶还能催化其他脂质类物质的水解,如酯、磷脂等。

脂肪酶的结构非常多样,包括蛋白质、糖蛋白、脂质部分和辅助因子等。

研究表明,脂肪酶的活性主要与其催化部位和辅助因子有关。

催化作用的部位主要是一些亲水性氨基酸残基,如丝氨酸、谷氨酸等。

辅助因子则可以改变酶的构象、稳定其活性或提供其它功能。

此外,脂肪酶的结构与功能也受到基因的调控。

脂肪酶在医学和食品工业中有着广泛的应用。

在医学领域,脂肪酶在临床诊断、药物研发和治疗等方面发挥着重要作用。

例如,通过检测血液中的脂肪酶活性可以帮助诊断胰腺炎、胆囊炎等疾病。

在药物研发方面,脂肪酶也是一个重要的靶点,许多抗肥胖和抗高脂血症药物的研究与脂肪酶的抑制有关。

此外,脂肪酶还可以用于脂肪酸的合成、生物柴油的生产等方面。

近年来,关于脂肪酶的研究也取得了很大的进展。

通过对脂肪酶基因的研究,科学家们发现了与肥胖、高脂血症等疾病相关的突变,并开展相应的治疗研究。

此外,一些研究还表明脂肪酶在肠道微生物的代谢中起着重要作用,通过改变脂肪酶的活性或者菌群的结构,可以影响人体的脂质代谢和肠道健康。

综上所述,脂肪酶是一类能够催化脂肪分解的重要酶类。

它的结构和功能多样,在医学和食品工业等领域有着广泛的应用。

近年来,与脂肪酶相关的研究也取得了很大的进展,为深入理解脂肪代谢和相关疾病的发生提供了重要的理论和实证依据。

随着研究的不断深入,相信脂肪酶的结构和功能将会揭示更多的秘密,为相关领域的应用和治疗提供更多的可能性。

脂肪酶的研究进展

脂肪酶的研究进展

2 产脂肪酶微生物来源
目前 , 已知大约有2%的微生物产脂肪酶, 至少包括65个属 的微生物 , 其中细菌28个属 、放线菌4个属 、酵母菌10个属 、其它真菌 23个属, 且不同微生物来源的脂肪酶其组成成分 、理化特性各不相 同 。 脂肪酶产生菌中得到深入研究的主 要有根霉 ,曲霉 ,青霉 、毛霉 、假单胞菌等具有工业应 用价值的菌种, 以及与医学相关的金黄色葡萄球菌 、钩端螺 旋体 、粉刺状杆菌等。
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脂肪酶研究进展
1 脂肪酶的概述
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2 脂肪酶的微生物来源 3 脂肪酶的应用研究 4 脂肪酶在酿酒中的研究进展
1 脂肪酶的概述 脂肪酶 ,全称三酰基甘油酰基水解酶,是一类主要水解由甘油和水不溶性长链脂肪 酸形成的甘油三酯的酯键水解酶, 广泛存在于动物组织,植物种子和微生物中, 主要 制备方法有提取法、化学合成法和微生物发酵法。 微生物脂肪酶种类多、 作用温度范 围和pH值范围广泛、 稳定性和活性较高、对底物纯度要求不严、便于工业生产和获取, 是工业脂肪酶的主要来源。 许多脂肪酶可以催化酯化反应、酯交换反应、醇解反应、酸解反应以及氨解反应等, 广泛应用于食品加工、新型生物材料、生物传感器,生物医学、手性药物拆分等领域。 随着酶固定化技术、界面酶学和非水解酶学研究的突破性进展和一些脂肪酶基因的克隆 及在异源系统中的高效表达,已有不少脂肪酶实现了工业化生产, 在日常生活和工业生 产的各领域将得到越来越广泛的应用。
3 脂肪酶的应用 1 在食品工业中的应用 脂肪酶在食品工业中的应用广泛而成功,现已广泛应用于焙烤食品、油脂工业、乳制 品以及食品添加剂工业中。脂肪酶对面团有强筋作用,可增加面团体积,且对面包芯有 2 次增白作用。此外,还可用于油脂水解、酯交换以及乳品工业中。脂肪酶和蛋白酶被广 泛应用于加快奶酪的熟化和香味的产生。经脂肪酶处理过的奶制品比未经处理的具有更 好的香味和可接受性。除奶制品外,也用于改善稻米和酒精饮料的风味,如在酒精饮料 发酵中加入一定量的脂肪酶,可使产品具有类似奶酪的香味。另外,还可应用于无脂肪 肉的生产。 2 在有机合成中的应用 酶促合成是有机合成的重要发展方向,具有无机催化剂和有机催化剂所无法比拟的优点。 曾家豫等在非水相中利用脂肪酶催化合成乙酸薄荷酯,并获得了优化工艺,优化 条件下的乙 酸薄荷酯合成转化率达 92. 4% ,产品色泽好,气 味纯正。夏木西卡玛尔等在溶剂相中用固定化 脂肪酶合成棕榈酸 VC 酯,研究了反应 体系含水量、溶剂类型、反应温度、加酶量、加入分子 筛等对 反应的影响,优化条件试验发现转化率为 52% ,产品纯度可 达到 95% 。

微生物发酵生产脂肪酶的研究进展

微生物发酵生产脂肪酶的研究进展

微生物发酵生产脂肪酶的研究进展概述脂肪酶是一种重要的酶类,在工业生产中具有广泛的应用价值。

它能够在水和油脂界面上催化水解和合成酯化反应,常用于食品、医药、皮革、纺织等行业。

微生物发酵生产脂肪酶是目前最主要的脂肪酶生产方式之一,由于其生产过程易于操作、生产成本较低,且酶活性高,因此备受关注。

本文将对微生物发酵生产脂肪酶的研究进展进行探讨。

微生物来源微生物种类的选择对脂肪酶的生产具有非常重要的影响。

目前常用的产脂肪酶的微生物种类包括真菌、细菌和酵母菌等。

真菌是脂肪酶生产的重要来源之一,如青霉菌、曲霉菌、酵母菌等,这类微生物具有较高的脂肪酶产量和较高的酶活性。

细菌属和酵母属中也有一些菌株能够高效产生脂肪酶。

选择合适的微生物来源是微生物发酵生产脂肪酶的首要条件。

发酵条件的优化发酵条件的优化对脂肪酶的产量和酶活性有着直接的影响。

在微生物发酵生产脂肪酶的过程中,温度、pH、培养基成分和发酵时间等因素均会对生产效果产生影响。

研究人员通过对这些因素的调控和优化,以提高脂肪酶的产量和酶活性。

通过利用实验设计方法,对微生物发酵生产脂肪酶的影响因素进行系统优化,可以得到最佳的发酵条件,从而提高脂肪酶的产量和酶活性。

基因工程技术的应用随着基因工程技术的不断发展,将其应用于微生物发酵生产脂肪酶已成为目前的研究热点之一。

通过对脂肪酶基因的克隆、表达和改良,可以获得产量更高、酶活性更强的脂肪酶。

利用重组DNA技术将脂肪酶基因导入高产酶的真菌或细菌中,可以显著提高脂肪酶的产量和酶活性。

还可以通过对脂肪酶基因进行改良,获取具有更适应工业生产需求的脂肪酶。

提高产酶菌株的筛选筛选高效产酶菌株是微生物发酵生产脂肪酶的关键一步。

传统的筛选方法主要依赖于培养基中蛋白质、酯酶可诱导表达的碳源。

近年来, 一些研究人员通过利用高通量筛选技术, 对大量菌株进行筛选, 以获取具有高脂肪酶产量和较高酶活性的微生物菌株。

例如, 利用背景荧光素分子检测技术, 可以对高产酶菌株进行快速筛选, 从而提高了筛选的效率。

脂肪酶催化药物合成的研究进展

脂肪酶催化药物合成的研究进展

脂肪酶催化药物合成的研究进展摘要:脂肪酶具有良好的水解及催化作用,其可于有机溶剂、酯类发挥良好的催化功能。

基于此,本文在分析脂肪酶催化原理的基础上,分别从合成抗抑郁药物、合成抗炎镇痛药物、合成抗菌药物以及合成抗肿瘤药物等方面,阐述脂肪酶催化药物合成的研究进展,以期为后续脂肪酶的应用及发展提供良好的理论参照。

关键词:脂肪酶;催化反应;药物合成前言:目前,脂肪酶已被广泛应用于医药合成、食品及化工等多个领域中。

脂肪酶在医药合成中的应用与人们的身体健康及日常生活息息相关。

因此,近年来,医药合成逐渐成为脂肪酶研究的关键领域。

因此,分析脂肪酶催化药物合成具有一定现实意义。

1脂肪酶催化原理脂肪酶的优势在于:其选择性及专一性较强,且具有较高的催化活性。

利用脂肪酶进行催化,所得副产物相对较少。

脂肪酶催化原理为:一般情况下,脂肪酶活性部位由螺旋片段所包裹,当出现催化底物时,脂肪酶构象发生明显变化,螺旋片段位置改变,此时,脂肪酶将产生良好的催化活性,底物经输水通道与脂肪酶的活性部位结合,构成脂肪酶-催化底物的复合物。

2合成抗抑郁药物γ-叠氮醇类乙酸盐可在脂肪酶(固定化洋葱假单胞杆菌)的催化作用下,发生水解反应及醇解反应,经过动力学拆分过程,获得对映纯γ-叠氮醇类,该产物是临床合成度洛西汀、氟西汀等抗抑郁药物的主要成分。

此外,脂肪酶在抗抑郁药物催化合成中的作用还体现在转化率、对映选择性等特性方面。

以氟西汀这种常见的抗抑郁药物为例,利用螺菌脂肪酶(固定化节杆菌,英文缩写ABL)对氟西汀进行动力学拆分时,ABL可呈现出良好的特性。

脂肪酶催化合成抗抑郁药物的原理为:借助底物手性中心的(R)-对映体及(S)-对映体,实现催化合成目的。

目前常见的脂肪酶催化合成抗抑郁药物以西酞普兰及达泊西汀、度洛西汀等抗抑郁药物为主。

3合成抗炎镇痛药物3.1布洛芬作为临床疼痛及头痛治疗中的常用药物,布洛芬的镇痛效果已经得到了明确验证。

从布洛芬的类别来看,(R)-布洛芬、(S)-布洛芬在治疗安全性及镇痛效果方面存在一定的差异。

脂肪酶A的研究进展

脂肪酶A的研究进展
构、 克隆表达、 催 化 特 性 及 其 特 性 应用 进 行 综述 , 旨在 能 发 现 该 酶 的新 用 途 和 新特 性 。
关 键 词 脂 肪 酶 A ( C A L A ) ; 活 性 中心 ; 克 隆表 达 ; 催 化 特 性
当前 , 脂 肪 酶在食 品 、 医药 、 化妆 品 、 饲 料 等领域 , 具 有极 其重 要 的应用 。在 有机溶 剂 条件下 , 脂肪 酶 能 表 现 出 以下 几种 常见 反 应 类 型 : 醇解反应、 甘 油解 反 应、 酯 化反应 ( 包 括 醇类 、 糖 或 氨 基 酸 与脂 肪 酸 的 反 应) 、 酯 交换反 应 等 。脂肪 酶广 泛存 在 于 动物 、 植物 、 微藻、 细菌 、 真菌 和基 因工程 菌等 。 目前 , 微生 物产 的 脂 肪酶 主要 以游 离酶 或 固定 化酶 的形 式流 通 于市场 , 并 广泛 应 用 于各 领 域 。 如 , 南 极 假 丝 酵母 ( C a n d i d a
D OI : 1 0 . 1 3 9 9 5 / j . c n k i . 1 1—1 8 0 2 / t s . 2 0 1 6 1 1 0 4 4
脂肪 酶 A的研 究进 展
何 勇 锦 , 周 有 彩 , 季潇 炜 , 邱 昌扬 , 王 明 兹 , 郭 诤 , 陈 必链
1 ( 福建 师 范 大 学 生 命 科 学 学 院 , 福建 福 州 , 3 5 0 1 0 8 ) 2( 奥 胡 斯 大学 工程 系 , 丹麦 奥胡斯 , 8 0 0 0 )
摘 要 来 自南极 假 丝 酵母 ( C a n d i d a a n t a r c t i c a ) 产 的脂 肪 酶 A ( C A L A)作 为 一 种 生 物 催 化 剂 , 已广 泛 应 用 食

固定化脂肪酶的研究进展

固定化脂肪酶的研究进展

固定化脂肪酶的研究进展酶是活细胞内产生的具有高度专一性和催化效率的蛋白质,又称为生物催化剂。

酶作为生物催化剂,具有很高的催化功能、底物特异性和反应特异性。

近十年来,随着生物技术的发展,酶催化反应作为一种有效的手段越来越多地被有机化学家用于有机合成,并应用于医药、农药、日用化学品等部门。

目前,有2000种以上的酶已被人们认识,其中200多种已有市售。

用于有机合成中的酶大多数是脂肪酶和蛋白酶,尤以脂肪酶的应用更引人注目。

脂肪酶,三酯酰甘油酰基水解酶,催化油脂水解的一类酶的总称。

最初用于酯键的水解,广泛存在于动物、植物和微生物中。

由于水解底物是不溶于水的油脂,而脂肪酶本身是溶于水的蛋白,因此催化反应只能发生在油水相接触的界面(即油—水界面),这是脂肪酶特有的性质,最初由sarda和Desnuene发现并提出。

研究发现,来源不同的脂肪酶在一级结构上具有同源性,它们有着相似的结构序列,His-X-Y-Gly-Z-Ser-W-Gly 或Y-Gly-His-Ser-W-Gly(X、Y、Z和W表示非专一性的氨基酸残基),处于活性位点的丝氨酸残基被一个盖子(a-螺旋盖子)保护,当脂肪酶与界面接触时盖子打开,此时在丝氨酸附近产生电位区域而导致脂肪酶结构重排,疏水残基暴露,亲水残基被掩盖,从而增加了脂肪酶与脂溶性底物的亲和性,并且增加了反应过程中中间过渡态的稳定性。

脂肪酶的天然底物是甘油酯类。

然而研究表明,脂肪酶除了能够催化甘油酯类化合物的水解和合成之外,还可以用于催化酯交换反应、生物表面活性剂的合成、多肽合成、聚合物的合成和药物的合成等,尤其是利用某些脂肪酶的立体专一性,催化旋光异构体的拆分和手性药物的合成成为酶工程领域研究的新热点。

因而脂肪酶及其改性制剂在食品与营养、油脂化学品工业、农业化学工业、造纸工业、洗涤和生物表面活性剂的合成以及药物合成等许多领域得到广泛应用。

虽然脂肪酶能够催化多种化学反应,已应用于精细化工,生物柴油,传感器等领域,但用于大规模工业催化仍存在缺陷和不足。

低温微生物脂肪酶的研究进展

低温微生物脂肪酶的研究进展

工业化 生产和获得纯 度制剂, 所以比 植物 动 脂肪酶 理论研究 在酶 和实
际应用中有着更为重要的作用.近五年来, DERWERT 生物技术 仅被 文摘收录的脂肪酶文献就多达4001 多篇, ) 其中日 美国的专利文献 本、
示了其巨大的应用潜力。 2、 产低温微生物脂肪酶菌株的筛选 根据相关文献报道, 产微生物脂肪酶菌种的研究主要集中在根
吏1
在许多 领城得到了 广泛的应用。本文从微生物脂肪酶的功能、 筛选的影响因素、 结构特征和化学修饰、 诱变和提取分离方法、 固定 化、 研究现状进行了 论述, 这对于广大的科研工作者具有一定的参考价值。
[摘 要l低 条 下 生 脂 醉 有 效封 、用 期 等 势 独 的 温 应 制 中 温 肪 无 替 的并 温 件 徽 物 肪 具 高 、热作 周 短 优 .其 特 低 适 机 是 高 脂 醉 法 代 ,
[关键词」温 生 脂 酶 能 变 取 分 低 微 物 肪 ;功 ;诱 ;提 和 离
1、 微生物脂肪酶的功能和研究历史
脂肪酶(Iipase,EC3.1.13, 甘油醋 解酶) , 解生物产 各种天 水 分 生的
然的油和脂肪, 是一类特殊的酷键水解酶, 主要水解由甘油和 12 碳原 子以上的不溶性长链脂肪酸形成的甘油三酷, 催化的反应式是三酸甘 油醋和水在脂肪酶的作用下生成二酸甘油醋和脂肪酸 。其另一个催 化特征功能是一种专门在异相系统油水界面上水解特殊酷类的酶, 对 均匀分散的或水溶性底物不起作用, 以底物甘油三酷中 1位或3 位和 2 位酷键的识别和水解反应性 一 酷键位置专一性最为关键, 这是脂肪 酶区别于M酶的一个特征。 H 脂肪酶广泛存在于各种动植物的组织中和 各种微生物中, 它是最早研究的酶类之一, 动植物脂肪酶于十九世纪 被首次报道, 而微生物脂肪酶则是在本世纪被发现和研究当中, 几乎 所有的微生物都有合成脂肪酶的能力,只是合成的能力不同而已, 由 于微生物脂肪酶种类多, 来源广, 周期短, 作用高效, 具有比动植物脂 肪酶广的PH 值, 作用温度范围和对底物的专一性类型, 又便于进行
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脂肪酶修饰研究进展摘要脂肪酶广泛应用于食品、化工和生物技术等领域,反应体系涉及溶剂体系和水相体系;为提高脂肪酶在反应中活性和稳定性,可采取多种方法对脂肪酶进行修饰。

该文对脂肪酶修饰方法进行综述。

关键词脂肪酶酶修饰酶脂肪酶(EC 3.1.1.3)能催化脂肪酸酯水解、醇解、酸解、酯交换及脂肪酸酯化反应,广泛应用于食品、化工、医药、纺织等领域;脂肪酶可应用于水相反应,亦可应用于非水相反应。

脂肪酶系由生物细胞所分泌、以蛋白质为主要成分生物催化剂,具有选择性好、催化活性高、反应条件温和、环保无污染等特点。

但天然脂肪酶在实际应用中仍存在一些问题,如游离酶与产物分离困难、游离酶不易回收重复利用、游离酶稳定性差等。

为解决天然脂肪酶在实际应用中存在问题,研究者采用多种方法对其进行修饰,以改善其功能。

酶修饰化技术始于20世纪50年代,并很快应用于工业化生产。

酶修饰目的有:定向修饰酶催化活性中心氨基酸残基,揭示酶活性中心构成及催化机理修饰与组成酶活性中心无关氨基酸侧链,改善酶的应用性能及酶原有催化功能或创造新功能;酶与其它物质(或化合物)通过非共价键相互作用,改善酶的表面特性或应用特性。

根据修饰中酶与修饰分子间作用力不同,可将酶的修饰方法分为共价修饰和非共价修饰。

1 脂肪酶共价修饰1.1 大分子修饰脂肪酶很多大分子经活化可用以修饰脂肪酶,如聚乙二醇、葡聚糖、右旋糖苷、甲壳素和壳聚糖及其衍生物等。

聚乙二醇(PEG)是一种单功能聚合物,具有一系列不同分子量产品,其无毒副作用、无刺激性、无免疫原性,并具良好水溶性,与许多有机物组份呈良好相溶性。

20 世纪70 年代后期,PEG 对蛋白质化学修饰已有很多报道。

Abuchowski研究发现,经PEG修饰蛋白质作为药物比未修饰蛋白质有效许多。

PEG主要通过改变蛋白分子侧链基团或分子中主链结构对脂肪酶进行修饰,按PEG 修饰基团不同可将之分为氨基修饰、巯基修饰、羧基修饰等。

但PEG用于脂肪酶化学修饰必须活化,因此PEG修饰一般可分为两步:首先,将PEG 予以活化处理,使其连接一个活性基团,以便其与酶蛋白分子某些功能基团结合,然后将经活化PEG与酶进行共价结合。

目前,最常用活化剂有:氰尿酰氯(三聚氯氰)、三氟乙烷磺酰氯、氯甲酸–P–硝基苯酯、N–羟基琥珀酰亚胺等。

其中三聚氯氰是一种常用活化剂,价格低廉、容易获得;但毒性较大,且有可能会影响酶活性。

脂肪酶经活化PEG 修饰后,可提高其在有机溶剂中溶解性和稳定性;但酶活可能会有不同程度改变。

用硝基苯基氯仿、氰尿酸氯化物活化的PEG修饰念珠菌属脂肪酶,修饰酶在异辛烷中稳定性和活力均提高许多。

而用对硝基苯―氯甲酸酯活化PEG,再用此活化PEG 修饰C.rugosa 类VII脂肪酶(CRL),修饰虽降低酶活性,但提高酶稳定性。

经PEG修饰后可提高酶在有机溶剂中稳定性和溶解性;但PEG修饰脂肪酶在存在少量水条件下才能在酯化反应和酰基交换反应体系中发挥其活力,同时少量水的存在可使反应逆向进行。

甲壳素是一种在自然界储量丰富天然多糖,对蛋白质呈有高亲和性,有许多反应基团,是一种具多功能基团高分子化合物,可发生多种反应。

甲壳素部分水解脱乙酰基可得到壳聚糖。

甲壳素、壳聚糖均存在氨基,能与酶蛋白共价结合,又能螯合金属离子,使金属离子不能抑制酶活性。

脱酰壳聚糖也可通过戊二醛偶联到酶分子上。

黄朋、Lee 等采用Fe3O4化学沉淀法合成一种磁性高分子微球,通过固定化修饰脂肪酶,可提高脂肪酶耐受性、酶使用次数和时间,及脂肪酶活力回收。

研究发现,化学修饰可能会改变脂肪酶在有机溶剂中催化反应,多种修饰剂对Candida rugosa脂肪酶进行修饰,都显著提高其在有机溶剂中的对应体选择性。

1.2 小分子化合物修饰脂肪酶脂肪酶分子可离解基团,如氨基、羧基、羟基、巯基、咪锉基等,都可被其它活性基团修饰。

小分子修饰法就是利用醛、酮、羧酸、脂肪酸等小分子化合物与这些游离基团发生烷基化、酰化、醚化等反应,通过改变侧链羟基性质以达到修饰目的。

其中赖氨酸末端ε–NH2,因具较强亲核性,可在温和条件下与很多亲电试剂反应,有利于修饰过程中酶活性保持而成为常用官能团之一。

上述这些修饰反应可稳定酶分子、有利于增强催化活性、提高抗变性能力。

例如,脱氨基作用能消除脂肪酶分子表面氨基酸电荷,改善脂肪酶稳定性;酰化反应,则能改变侧链羟基性质等。

常用小分子化合物主要有:邻苯二酸酐、丙酮、醋酸酐、硬脂酸等。

翁永珍等采用N–羟基琥珀酰亚胺活化法以硬脂酸对Lipolase脂肪酶进行化学修饰,发现Lipolase 脂肪酶经硬脂酸修饰后提高界面活性并有利于其在有机相或两相界面催化化学反应;且Lipolase脂肪酶经活化硬脂酸修饰后,同时具有亲水基和疏水基,与未修饰酶相比,疏水性增强。

Means 等报道用乙醛和丙酮借助于与氨基形成Schiff 碱对蛋白质进行修饰。

于忠良等对硝基苯酚丁酸酯、二乙基焦炭酸盐、苯甲基磺酰氟、2–硝基苯甲酸、N–溴代琥珀酰亚胺、1–乙基–碳二亚胺盐酸盐等化学修饰剂对根霉ZM–10脂肪酶活性部位羧基、咪唑基、吲哚基、巯基等氨基酸残基进行修饰,研究氨基酸残基对酶活性影响。

熊亚红等采用邻苯二甲酸酐对猪胰脂肪酶进行化学修饰,修饰后酶催化水解效率及酶与底物亲和力得到有效提高,也增强酶分子热稳定性。

小分子修饰条件温和,不会对脂肪酶蛋白构象产生不利影响,也不会影响修饰酶反应最佳条件,且小分子修饰同时会改变脂肪酶一些性质。

例如,小分子修饰脂肪酶不但能改善酶分散性、提高酶表面活性及使酶表面产生新的物理、化学、机械性能及新功能,还能改善酶与其它物质相容性。

2 脂肪酶非共价修饰2.1 吸附法吸附法可分为物理吸附法和离子吸附法。

吸附法较简便,酶活损失小;但酶与载体作用力小、易脱落。

物理吸附法是通过非特异性物理吸附作用,将酶固定在载体表面。

载体主要有:多孔玻璃、活性炭、酸性白土、漂白土、高岭土、氧化铝、硅胶、膨润土、羟基磷灰石、磷酸钙、陶瓷、金属氧化物、淀粉、白蛋白、大孔树脂、丁基或己基―葡聚糖凝胶、纤维素及其衍生物、甲壳素及其衍生物等。

谭天伟等研究一种简单的用硅藻土固定猪胰脂肪酶方法,选择合适pH、酶量及温度,脂肪酶固定量可达1020 U/g;用于棕榈油甘油解合成单甘油酯时,固定化酶热稳定性比游离酶强、使用寿命长、具有一定应用潜力。

2.2 包埋法包埋法可分为网格型包埋和微囊型包埋。

包埋法较简单,酶活回收率较高,但发生化学反应时,酶易失活,所以常采用惰性材料作为载体;另外,包埋法只适于作用于小分子的底物和产物酶。

网格型包埋是将酶包埋在高分子凝胶细微网格中,载体材料有:聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、光敏树脂、淀粉、明胶、卡拉胶、火棉胶、胶原、大豆蛋白、壳聚糖、海藻酸钠和角叉菜胶等。

微囊型包埋是将酶包埋在高分子半透膜中,载体材料有:硝酸纤维素、乙基纤维素、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、尼龙膜、聚酰胺、聚脲等。

赵江等将海藻酸钠胰酶水溶液(3%海藻酸钠、0.7%胰酶)静置成胶液后滴入2% CaCl2溶液中制成微球,对制成后酶的特性进行测定,固定化酶最适反应温度为55℃,最适pH 为8.0,酶活力回收率为35.4%,反应10次后酶活力仍保持56%,贮藏49 d后酶活力能保持为初始活力75.23%。

3.总结对脂肪酶进行修饰能大大提高脂肪酶的稳定性和活性等特点,并广泛应用于食品、化工和生物等领域。

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