脂肪酶

一

、脂肪酶的性质

微生物脂肪酶( EC 3. 1. 1. 3) ,又称三酰基甘油酰基水解酶,是指分解或合成高级脂肪酸和丙三醇形成的甘油三酸酯酯键的酶。

脂肪酶(Lipase EC3 1．1．3)又叫甘油酯水解酶，催化甘油三酯水解生成脂肪酸和甘油二酯或甘油一酯或甘油，过程表示如下

脂肪酶

甘油三酯+水甘油二酯+游离脂肪酶脂肪酸；甘油一酯+游离脂肪酸

脂肪酶甘油+游离脂肪酸

脂肪酶是一类特殊的酯键水解酶，只作用于异相系统，即只在油水界面上作用，而且只有当底物以微粒、小聚合分散状态或呈乳化颗粒时，脂肪酶对底物水解才有显著的催化作用。

脂肪酶的最佳作用条件与酶的来源关系很大。微生物脂肪酶的最遣用条件为pH7.0 温度37℃，可被钙离子、低浓度胆盐激话。而动物性脂肪酶的最佳条件是pH9．0，温度37+C，可被油酸钙、白朊和胆盐激活。

二、脂肪酶的工业来源

脂肪酶广泛存在于自然界。几乎所有的动物器官中都含有脂肪酶，脂肪酶还存在于许多植物、细菌和真菌中。脂肪酶的生产方法有三种：提取法，化学合成法和发酵法。

化学合成法由于实验技术等条件的限自目前尚处于研究阶段I 提取法由于动植物器官和组织电古量较少而大受限制|而微生物发酵法是脂肪酶生产的主要方法。

目前，工业制取用的主要酶源有

(1)动物性脂肪酶：猪的胰脏。

(2)微生物脂肪酶：真菌（如曲霉、青霉根霉、毛霉和酵母)

(3)脂蛋白脂肪酶。细菌(如假单胞菌)

产脂肪酶菌株的筛选方法

(1) 富集培养

将采集的土样稀释后取1 mL 放入装有50 mL富集培养基的三角瓶中,45 ℃,220 rpm 摇床培养 5 d ,并将富集培养液持续转接3～4 次1

(2) 菌株初筛

将富集培养液稀释,涂布于加有罗丹明B为指示剂的选择培养基上(也可以选用溴甲酚紫为指示剂) ,经培养观察菌落周围是否出现透明圈,然后把形成透明圈的菌落分别保存

(3) 菌株复筛

将经初筛的菌株接种于复筛培养基,摇瓶培养,50 h 后测定酶活Rhodamine B 平板筛选法

在培养基中加入3%的植物油，灭菌后冷却至60oC，加入0.2%过

滤灭菌的Rhodamine B 溶液，制成平板. 用无菌牙签将菌种分别转移到Rhodamine B 筛选平板上，于30oC 条件下恒温培养72 h.然后在350 nm 紫外光下观察，依据培养平板上形成的荧光圈大小进行菌种筛选.

( 2) 初筛琼脂块培养法: 将分离培养基用灭菌的打孔器制作成许多单个的直径约0.6 cm 的小琼脂块, 排放在干净的培养皿内, 将上述挑选的菌株接种在这些小琼脂块上培养,让其充分生长, 然后依次再将长满菌的小琼脂块放到酶活测定板上, 28℃培养1～ 3 d, 观察各菌落周围油脂水解圈的大小, 将水解圈大的菌株纯化后保存在斜面培养基上

(3) 复筛挑取斜面保存的菌种接入发酵培养基中28℃, 150 röm in 摇床培养48 h 后, 发酵液离心(3 000 röm in, 5 m in) , 除去菌体, 取上清液测定酶活

细菌有28 个属、放线菌4 个属、酵母菌10 个属、其它真菌

23 个属共计达65 个属的微生物产脂肪酶

三、脂肪酶在食品工业中的应用

1．三酰甘油水解

水解三酰甘油的常规方法是利用高温、高压水解的方法产生脂肪酸，此法能耗高，投资大，所得脂肪酸的质量较差。脂肪酶永解法可以克服以上缺点酊I且可以防止食品变质，因此备受人

们青睬。另外，由于脂肪酶的作用条件温和，专一性强，避免了常规法中极易出现的副反应，而且脂肪酸和甘油的颜色也不会发生改变。脂肪酶酶促水解三酰甘油法可为食品工业提供优质的原料。另一方面，脂肪酶作用下释放出的短链脂肪酸还可以改善食品的风味和香味。恻如；用短链脂肪酸增香后的黄油具有一定的奶香味，可用来制造巧克力、奶糖、珠淇淋、糕点等。还可以利用脂肪酶分解乳脂，用来制造脱脂炼乳。

2．三酰甘油的改性

脂肪酶催化油脂改性，由一种甘油酯生成另一种甘油酯。这对改善食用油的质量，开发食用油的品种，提高食用油的营养价值有很大的作用。目前主要用于非水介质中脂酰残余物的选择怪替代以提高食用油的等级。例如，脂肪酶催忧棕桶油莉硬脂酸发生反应生成的可可脂已广’涩用于糖果工业。据报道，英国有一家半工业化实验厂用此法生产可可脂，年产22700~，其价格仅为天然可可脂的一半。日率也发表过类似的专利。用脂肪酶还可催化碳水化合物(如蔗糖)和三酰甘油生成广泛用于咖啡制品中曲蔗糖脂肪酸酯。脂肪酶用于磷脂的改性可提高它的乳化稳定性和水分散性利于吸i改。另有德专利报道，用脂肪酸和甘油脂再加德氏根霉脂肪酶，可以制得合成脂苗。

3．催熟和发酵‘，

脂肪酶在奶酪加工过程中选择性地水解牛奶中的脂粪而生特定的香味，从而催化食品的老熟。脂肪酶催化形成的风味物质已

经象天然风味物质一样被广大消费者所接受。将一定量的脂肪酶加到黄油和奶油中可产生出象酸奶一样的香味组分，脂肪酶加到奶酪中可以增加其香味。据报道，美国和欧洲一些国家里有些奶酪就是这样生产的。脂肪酶的催化作用可以提高发酵速度，缩短生产周期。。

4．脂类合成

脂肪酶还可以催化甘油脂的合成。因此，除如前所述的用于某些食品中增香外，还可以用它来合成食用番料脂，为食品工业提供一种新型的天然食品薅加剂。近几年，有些人在这方面做了大量的工作，并提出了稿应的合成机理。

四结束语

脂肪酶这一高效的生物催化剂可以在食苗工业中用于改善甘油三酯的结构，从而使其物理性质发生变化，逮为开发一系列功能性和营养性油脂食品提供了一条可循途径。尽管脂肪酶目前仅占整个酶制剂应用的三十分之一，但随着基因工程、蛋白质工程和发酵工程的迅速发展，酶法已经常规的化学法形成了强有力的竞争。脂肪酶在食品工业中已经显示出其广阔的应用前景。可以预言，在不久的糕涞，脂肪酶在食品工业中将大有用武之地。

脂肪酶能在油一水界面上催化酯水解或醇解、酯合成、酯交换、内酯合成、多肽合成、高分子聚合物的合成，以及手性化合物的拆分等反应作为一种生物催化剂，脂肪酶(EC3．1．1．3，Lipase)