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用同源建模法探索提高脂肪酶的耐热性

脂肪酶的概述及应用

脂肪酶的概述与应用一脂肪酶概述、脂肪酶（Lipase，甘油酯水解酶）隶属于羧基酯水解酶类，能够逐步的将甘油三酯水解成甘油和脂肪酸。脂肪酶存在于含有脂肪的动、植物和微生物（如霉菌、细菌等）组织中。包括磷酸酯酶、固醇酶和羧酸酯酶。脂肪酸广泛的应用于食品、药品、皮革、日用化工等方面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。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）。脂肪酶不同活性的发挥依赖于反应体系的特点，如在油水界面促进酯水解，而在有机相中可以酶促合成和酯交换。脂肪酶的性质研究主要包括最适温度与pH、温度与pH稳定性、底物特异性等几个方面。迄今，已分离、纯化了大量的微生物脂肪酶，并研究了其性质，它们在分子量、最适pH、最适温度、pH和热稳定性、等电点和其他生化性质方面存在不同（Veeraragavan等）。总体而言，微生物脂肪酶具有比动植物脂肪酶更广的作用pH、作用温度范围，高稳定性和活性，对底物有特异性（Schmid等；Kazlauskas等）。脂肪酶的催化特性在于：在油水界面上其催化活力最大，早在1958年Sarda和Desnnelv 就发现了这一现象。溶于水的酶作用于不溶于水的底物，反应是在2个彼此分离的完全不同的相的界面上进行。这是脂肪酶区别于酯酶的一个特征。酯酶（E C3.1.1.1）作用的底物是水溶性的，并且其最适底物是由短链脂肪酸（≤C8）形成的酯。脂肪酶是重要的工业酶制剂品种之一，可以催化解脂、酯交换、酯合成等反应，广泛应用于油脂加工、食品、医药、日化等工业。不同来源的脂肪酶具有不同的催化特点和催化活力。其中用于有机相合成的具有转酯化或酯化功能的脂肪酶的规模化生产对于酶催化合成精细化学品和手性化合物有重要意义。脂肪酶是一种特殊的酯键水解酶，它可作用于甘油三酯的酯键，使甘油三酯降解为甘油二酯、单甘油酯、甘油和脂肪酸。酶是一种活性蛋白质。因此，一切对蛋白质活性有影响的因素都影响酶的活性。酶与底物作用的活性，受温度、pH值、酶液浓度、底物浓度、酶的激活剂或抑制剂等许多因素的影响。

脂肪酶活检测原理及方法

脂肪酶活检测原理及实际方法：一、原理以及标准曲线做法 1. 对硝基苯酚酯( 4-Nitrophenyl ester )是脂肪酶水解活力测定中运用最为广泛的一种底物，脂肪酶水解其产生pNP(对硝基苯酚)在碱性条件下显黄色，在410nm 下有吸光值，且灵敏度很高。 2. 所需试剂有： CAS 碳链长度出货号价格名称830-03- 5C2N8130-1G ￥462 对硝基苯乙酸酯2635-54-9 C4 N9876-1G￥570 对硝基苯丁酸酯 1956-10-1 C821742-1G-F ￥487 对硝基苯辛酸酯 1956-11-2 C12 61716-1G ￥435 对硝基苯月桂酸酯 1492-30-4 C16 N2752-1G ￥379 对硝基苯棕榈酸酯 14617-86-8C18 N3627-1G￥对硝基苯硬酸脂全部为色谱纯试剂，购于sigma 公司 3. 标准曲线绘制： a. 标准对硝基苯酚母液(2mM ，2mmol / L): 称取的对硝基苯酚(p-NP)溶于100ml 的溶液B(即不同pH 的缓冲液) ，置于棕色试剂瓶内，4℃冰箱保存。方法一： b. 标准曲线绘制：分别取，，，，，的对硝基苯酚母液(2mM) ，用溶液B(即不同pH 的缓冲液)稀释至4ml ，分别测定在410nm 处的吸收值。以对硝基苯酚浓度x(对应浓度分别是，，，，，，单位：mM ) 为横坐标，吸光值y 为纵坐标，绘制标准曲线。方法二：全部对硝基苯酚经过与测酶活相同的处理，获得吸光度。 b.标准曲线的绘制：分别取0、、、、15、、30、45μL的对硝基苯酚分别加入、、、55、、40、、μL的异丙醇和 (全部都是)的溶液B，40℃15min，95%乙醇，10000r / min ，3min ，测出标准曲线。

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)。脂肪酶不同活性的发挥依赖于反应体系的特点，如在油水界面促进酯水解，而在有机相中可以酶促合成和酯交换。脂肪酶的性质研究主要包括最适温度与pH、温度与pH稳定性、底物特异性等几个方面。迄今，已分离、纯化了大量的微生物脂肪酶，并研究了其性质，它们在分子量、最适pH、最适温度、pH和热稳定性、等电点和其他生化性质方面存在不同(V eeraragavan等)。总

脂肪酶活检测原理及实际方法：

脂肪酶活检测原理及实际方法：一、原理以及标准曲线做法 1.对硝基苯酚酯（4-Nitrophenyl ester）是脂肪酶水解活力测定中运用最为广泛的一种底物，脂肪酶水解其产生pNP（对硝基苯酚）在碱性条件下显黄色，在410nm下有吸光值，且灵敏度很高。 2.所需试剂有： CAS 碳链长度出货号价格名称 830-03-5 C2 N8130-1G ￥462 对硝基苯乙酸酯2635-54-9 C4 N9876-1G ￥570 对硝基苯丁酸酯1956-10-1 C8 21742-1G-F ￥487 对硝基苯辛酸酯1956-11-2 C12 61716-1G ￥435 对硝基苯月桂酸酯1492-30-4 C16 N2752-1G ￥379 对硝基苯棕榈酸酯14617-86-8 C18 N3627-1G ￥2621.97 对硝基苯硬酸脂全部为色谱纯试剂，购于sigma公司 3.标准曲线绘制： a.标准对硝基苯酚母液(2mM，2mmol / L): 称取0.02789g的对硝基苯酚(p-NP)溶于100ml的溶液B（即不同pH的缓冲液），置于棕色试剂瓶内，4℃冰箱保存。方法一： b.标准曲线绘制：分别取0.02，0.04，0.06，0.08，0.12，0.16ml的对硝基苯酚母液(2mM)，用溶液B（即不同pH的缓冲液）稀释至4ml，分别测定在410nm处的吸收值。以对硝基苯酚浓度x（对应浓度分别是0.01，0.02，0.03，0.04，0.06，0.08，单位：mM）为横坐标，吸光值y为纵坐标，绘制标准曲线。方法二：全部对硝基苯酚经过与测酶活相同的处理，获得吸光度。 b.标准曲线的绘制：分别取0、1.875、3.75、7.5、15、22.5、30、45μL的对硝基苯酚分别加入62.5、60.625、58.75、55、47.5、40、32.5、17.5μL的异丙醇和（全部都是）562.5的溶液B，40℃15min，95%乙醇，10000r / min，3min，测出标准曲线。

脂肪酶活力测定方法及其比较

万方数据

苯萃取后进行比色测定．酶的活力单位定义同平板法．酶活计算同铜皂法．１．３．３对硝基苯酚法对硝基苯酚法是以对硝基苯酚酯作为底物，脂肪酶水解底物产生具有颜色的对硝基苯酚，在４２０ｎｍ波长下测出其吸光光度值，再对照对硝基苯酚吸光度工作曲线得出脂肪酶活力．这样可以使操作更加简单同时可以避免金属离子的干扰［２．１８｜．酶的活力单位定义为检测条件下每分钟产生１ｂｔｍｏｌ对硝基苯酚所需的脂肪酶量，其计算公式为：脂肪酶活力一ＶＮ（Ｃ（样）一Ｃ（空白））／丁／Ｖ（稀释酶液）．式中。Ｖ反应总体积，Ｎ稀释倍数，Ｃ根据吸光度Ａ求出的对硝基苯酚的浓度，ｔ反应时间，ｙ（稀释酶液）稀释酶液的体积．２３种方法的比较２．１实验仪器和操作难易程度的比较平板法所使用的主要仪器是超净工作台，微量注射器。培养皿，恒温培养箱，价格便宜，操作简单Ｌ２?１３］；滴定法仅需要酸碱滴定管、试管、恒温水浴锅、酸度计、高速组织捣碎机等一些比较常见，操作简单［”］；比色法包括铜皂法、微乳液法和对硝基苯酚法．铜皂法使用的主要仪器是分光光度计。超声波装置，仪器较常见，但操作繁琐［１５］；微乳液法使用的仪器主要是分光光度计，操作简单。精确度高Ｌ１６—１７］；对硝基苯酚法所使用的仪器主要是分光光度计。操作简单［２?１８］（表１）．２．２实验试剂及精确度的比较平板法使用的试剂主要有维多利亚蓝、三丁酸甘油脂、罗丹明Ｂ等，该实验反应时间长且精确度差［１１］．滴定法所使用的主要试剂有氢氧化钠、酸碱指示剂、聚乙烯醇、橄榄油等［１３｜．滴定中酸碱指示剂不能很好地指示反应终点，即使用酸度计代替酸碱指示剂控制反应终点，产物中丙酮酸的干扰使实验的结果偏大［１ｌ’１９］．铜皂法中的底物有３种：榄橄油，三油酸甘油脂和三丁酸甘油脂［１５］．其中榄橄油作为底物，精确度不高，当用三油酸甘油脂和三丁酸甘油脂作为底物检测脂肪酶的活性。精确度较高．微乳液法使用的试剂有三油酸甘油脂，吐温一８０和正己烷，实验重复性好，精确度高Ｌ１６。１７｜．对硝基苯酚法使用的试剂主要是对硝基苯酚，稳定性好且非常精确［２．１８］（表１）．２．３各种方法的适用范围平板法所使用的仪器十分常见、所使用的试剂也比较便宜，但该种方法的误差较大同时需要的时间很长．因此该种方法主要应用于产脂肪酶菌种的筛选及批量酶样品的快速测定［１１］；滴定法所使用的仪器常见、操作简单，所使用的试剂比较便宜，精确度较高，适合于学生实验和具备简单仪器的实验室测定脂肪酶的活性［２］；铜皂法所使用的仪器较常见、操作繁琐、稳定性不高。但实验精确度高且试剂较便宜，大部分实验室和生物技术公司用该种方法测定脂肪酶的活性［１５］；微乳液法所使用的仪器常见、操作简单，重复性好，但试剂价格偏高，主要适用于实验室和生物技术公司对酶活性的精确测定［１６－１７］；对硝基苯酚法所使用的仪器常见，但试剂对硝基苯酚价格昂贵且有毒，主要适用于实验室对酶活性的精确测定［２．１８］（表１）．表Ｉ平板法、滴定法及比色法的比较３结论在脂肪酶活性检测时，可根据实验目的、实验设施及节约成本的原则选择适宜的方法和底物来检测脂肪酶活性．在活性检测过程中，酶活力单位的计算尽量在最适温度、最适ｐＨ、酶浓度以及适宜的底物浓度下进行。从而使测定的脂肪酶活性达到最大值，使结果更加准确和可信．另外，由于酶的活力单位可以根据计算和记录的方便而自行定义。给交流和工业生产造成麻烦，建议在测定脂肪酶的活力时，尽量使用国际单位来计算?４４?酶活．致谢本文受到贵州省教育厅重点扶持学科基金和凯里学院植物学重点学科基金资助．参考文献：［１］ＧＵＰＴＡＲ，ＧｕｐｔａＮＲａｔｈｉＰ．Ｂａｃｔｅｒｉａｌｌｉｐａｓｅｓ：ａｎｏ’ｖｅｒｖｉｅｗｏｆｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ［Ｊ］．ＡｐｐｌｉｅｄＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙａｎｄＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏ—ｇＹ。２００４，６４（６）：７６３—７８１．万方数据

脂肪酶综述

脂肪酶综述摘要：脂肪酶是一类能够催化酯的水解反应以及在非水相体系中催化脂肪酸和醇类发生酯化反应的酶类。随着酶学技术的快速发展，微生物脂肪酶也受到了越来越多的关注作为生物催化剂，脂肪酶一直以来都是生物技术领域中最重要的一类酶。关键字：脂肪酶，酶活测定，非水相，食品工业应用。简介：脂肪酶(三酰甘油酯水解酶，EC 3.1.1.3)，是一类广泛存在于多种微生物中的生物催化剂。脂肪酶最早被发现可追溯至1901年，其天然作用底物为三脂酰甘油酯，能够将酯键水解，释放甘油二酯甘油一酯甘油以及游离脂肪酸随着非水酶学的发展，研究者发现，脂肪酶在非水相中能够催化酯化。酯交换以及转酯化反应，并且具有高度的选择性和专一性，已广泛应用于食品、医药、洗涤剂等行业。特别是在食品行业中得到了大量的应用，并逐渐成为食品领域中应用最为广泛的酶类之一。但是，由于目前脂肪酶相对于传统的化学催化剂的生产成本仍然偏高，这是制约脂肪酶工业化应用的主要问题，因此，在了解脂肪酶催化特性的基础上，通过筛选高产菌株，或者改变脂肪酶催化环境等方法提高脂肪酶的产率和利用率，降低利用脂肪酶进行工业化生产的成本是目前急需解决的主要问题。 1、脂肪酶的结构特点研究表明, 来源不同的脂肪酶,其氨基酸组成数目从270~ 641不等,其分子量为29 000~ 100 000。迄今为止,人们已经对多种脂肪酶进行克隆和表达,并利用X -衍射等手段和定向修饰等技术测定了酶的氨基酸组成、晶体结构、等电点等参数, 确定了组成脂肪酶活性中心的三元组( triad)结构。多数脂肪酶都是单链蛋白, 比如CCL( A) 含有534个氨基酸残基, 其组成3 个小的和11个大的β-折叠及10个α-螺旋。其催化活性三元组由Ser-209、His-449和Glu341组成, Ser-209处于超二级结构折叠-螺旋[β-折叠( 202~208)-α -螺旋( 210~220) ]的转角处。多数成熟的天然蛋白还含有糖类组分, 如CCL( A) 含有4. 2%葡萄糖、甘露糖和木糖等,所以实际测得的分子量比理论分子量偏大[157 223(理论) , 60 000(实测)]。脂肪酶通过与水/底物界面的相互作用来获得不同的构象状态。在关闭构象状态时“盖子”覆盖在酶的活性位点上。酶难以靠近底物分子而转变到开放构象状态时，催化通道入口打开. 近年来发现“盖子”的作用不仅仅是调节底物靠近活性位点的大门。“盖子”是两性分子结构在关闭状态酶的结构是亲水端面对溶剂，疏水端朝向蛋白质的内部，当酶转变到开放状态时疏水端会暴露出来隐藏亲水残基团，在丝氨酸残基周围形成亲电子域引起脂肪酶的构象改变增加了酶与脂类底物的亲和性，并稳定了催化过程中过渡态中间产物。酶分子周围通常保留一定量的水分，从而保证了脂肪酶在油/水界面和脂相中的自体激活。 2、脂肪酶的来源脂肪酶是一种普遍存在于生物体的酶类，具有重要的生理学意义，同时也具有工业化应用的潜在可能性脂肪酶能够催化三酰甘油酯水解成为甘油和游离脂肪酸，而在有机相中，脂肪酶则催化酯化酯交换以及转酯化反应。在真核生物体内，脂肪酶参与许多类脂化合物的代谢过程，包括脂肪的消化、吸收、利用以及脂蛋白的代谢，在植物中，脂肪酶存在于储存能量的组织中。脂肪酶在微生物界分布很广，大约65 个属微生物可产脂肪酶，其中细菌有28个属、放线菌4个属、酵母菌10个属、其它真菌23个属，但实际上微生物脂肪酶分布远远超过这个数

脂肪酶、淀粉酶测定方法

脂肪酶测定——采用p-NPP法取0.5g样品，加去离子水10mL，40℃水浴浸泡2h，过滤。取滤液1mL于试管中，加入pH8.0缓冲液3mL和1mmol/L p-NPP溶液0.1mL 于40℃下精确反应3min，迅速置于冰上终止反应。在波长405nm处测定吸光度值。对照管酶液用等体积去离子水代替，其余试剂相同。Npp标准曲线Y=0.287x+0.0861 （y：吸光度x：NPP浓度（umol/L））试剂配制： 1mmol/L p-NPP溶液：称取0.0378g pNPP，加入1mL曲拉通-100与5mL异丙醇，用Tris-HCL（pH8.0）定容至100mL。 pH8.0 Tris-HCl：50mL 0.1M tris碱溶液与29.2mL 0.1M HCl溶液混合，加蒸馏水定容至100mL。淀粉酶测定称取六神曲0.5g，研细，用20mL去离子水40℃浸泡1h，过滤。取2只250mL的碘瓶，各加入5%的淀粉液25mL，10mL醋酸钠缓冲液（pH4.5），10mL蒸馏水，摇匀，40℃水浴预热5min。A管中加入滤液5mL，准确反应1h，立即加2mol/L HCl 1mL终止反应，B管中先加入HCl，再加滤液5mL。2只碘瓶分别加入0.05mol/L碘液10mL，0.1mol/L氢氧化钠45mL，边滴边振摇，暗处放置20min，加入1mol/L 硫酸2mL，用0.1mol/L硫代硫酸钠滴定至无色。每份样品测定3次。记录消耗硫代硫酸钠的体积，计算得淀粉酶活力。

淀粉酶活力是指1g六神曲粉末在一定条件下(T=40℃，pH=5.0)，1h 内催化可溶性淀粉水解生成葡萄糖的毫克数。计算公式: 淀粉酶活力=［c×(vB－vA)·M·N］/2×m·t 式中:c为硫代硫酸钠的浓度(mol/L)，M为葡萄糖的摩尔质量(g/mol)，N为酶液稀释倍数，V A为样品滴定值(mL)，VB为空白滴定液(mL)，m为六神曲的取样量(g)，t为反应时间(h)，淀粉酶活力单位为mg/(g·h) 。试剂配制 pH4.5醋酸钠缓冲液：18g醋酸钠加9.8mL冰醋酸，定容至1000mL。1mol/L硫酸溶液：量取6mL浓硫酸，倒入适量水中，用水稀释至100mL。 0.1mol/L碘液：取碘13.0g，加碘化钾36g与水50ml溶解后，加盐酸3滴与水适量使成1000ml，摇匀，用垂熔玻璃滤器滤过。蛋白酶活力测定称取六神曲1g，研细，加蒸馏水20ml，于40℃水浴放置1h，间断搅拌，过滤，滤液以磷酸钠缓冲液稀释1倍。取1mL稀释液置离心管中，于40℃水浴预热5min，加入预热的酪蛋白1mL，保温10min，立即加入0.4 mol / L 三氯醋酸2 ml，终止反应，继续置水浴中保温20 min，使残余蛋白质沉淀后离心滤过。取1 mL滤液，加入0.4 mol/L 碳酸钠溶液5 mL，福林试液1 mL，蒸馏水2 mL，摇匀，置水浴锅中，40 ℃保温显色20 min。以试剂溶液为空白，于763 nm 波长处测定吸光度。在40℃时每1min水解酪蛋白产生1g酪氨酸的酶量，定义为1个蛋白酶活力单位。

固定化酶的研究进展

固定化酶的研究进展固定化酶是20世纪60年代发展起来的一项新技术。最初主要是将水溶性酶与不溶性体结合起来，成为不溶于水的酶衍生物，所以曾叫过“水不溶酶”和“固相酶”。但是，后来发现，也可以将酶包埋在凝胶内或置于超滤装置中，高分子底物与酶在超滤膜一边，而反应产物可以透过膜逸出。在这种情况下，酶本身仍是可溶的，只不过被固定在一个有限的空间内不能再自由流动。因此，用水不溶酶或固相酶的名称就不再恰当。在1971年第一届国际酶工程会议上，正式建议采用“固定化酶”的名称[1]。一固定化酶的发展历程[1] 酶参与体内各种代谢反应，而且反应后其数量和性质不发生变换。作为一种生物催化剂，酶可以在常温常压等温和条件下高效地催化反应，一些难以进行的化学反应在酶的催化作用下也可顺利地进行反应，而且反应底物专一性强、副反应少等优点大大促进了人们对酶的应用和酶技术的研究。近年来，酶被人们广泛应用于食品生产与检测、生物传感器、医药工程、环保技术、生物技术等领域。 1916年美国科学家NELSON和GRIFFIN最先发现了酶的固定化现象；直到20世纪50年代，酶固定化技术的研究才真正有效地开展；1953年，德国科学家GRUB-HOFER 和SCHLEITH首先将聚氨基苯乙烯树脂重氮化，然后将淀粉酶、胃蛋白酶、羧肽酶和核糖核酸酶等与上述载体结合制备固定化酶；到20世纪60年代，固定化技术迅速发展；1969年日本千畑一郎利用固定化氨基酰胺酶从DL-氨基酸生产L-氨基酸，是世界上固定化酶大规模应用的首例；在1971年的第一届国际酶工程会议上，正式建议使用固定化酶(mimobilizedenzyme)这个名称。我国的固定化酶研究开始于1970年，首先是中国科学院微生物所和上海生化所的酶学工作者同时开始了固定化酶的研究工作二固定化酶的特点[2] [3] 固定化酶具有许多优点：极易将固定化酶与底物、产物分开；可以在较长时间内进行分批反应和装柱连续反应；在大多数情况下，可以提高酶的稳定性；酶反应过程能够加以严格控制；产物溶液中没有酶的残留，简化了提取工艺；较水溶性酶更适合于多酶反应；可以增加产物的收率,提高产物的质量；酶的使用效率提高，成本降低。但是，固定化酶也有其不足之处，如固定化时，酶活力有损失；增加了固定化的成本，工厂开始投资大；只能用于水溶性底物，而且较适用于小分子。三固定化酶固定化方法[3] [4] 由于所固定的酶或细胞的不同，或者固定的目的及固定用的载体的不同，使固定化方法大相径庭。根据固定的一般机理，可将之分为如下几种方法。酶的固定化方法有：

12-反式脂肪酸的研究进展概要

（序号：101A1044 ）北京化工大学第十届“萌芽杯”参赛作品—A类作品名称：反式脂肪酸的研究进展类别（综述类/实验类）：综述类指导教师：孙巍负责人：裴丹钰联系方式： 2014年6月8日

团队成员及指导老师介绍指导老师介绍：团队成员介绍：

目录摘要 (4) 关键词 (4) 第1章引言 (4) 第2章反式脂肪酸的研究进展 (5) 第2.1节反式脂肪酸的概况 (5) 2.1.1 反式脂肪酸的简要介绍 (5) 2.1.2反式脂肪酸的历史背景与发展 (7) 2.1.3反式脂肪酸的使用现状及对人体的危害 (8) 2.1.4各国对反式脂肪酸的规定与限制 (11) 第2.2节反式脂肪酸的检测方法 (14) 第2.3节反式脂肪酸的减少与替代方法 (15) 第2.4节反式脂肪酸知信度调查结果的讨论 (24) 第3章总结 (26) 参考文献 (27) 致谢 (28) 附录 (28)

反式脂肪酸的研究进展裴丹钰，惠园园，吕博妮摘要：反式脂肪酸存在于天然物质和加工食品中。随着生活水平的提高，人们越来越注重食品的营养价值和安全性，而含反式脂肪酸的食品对人类健康的危害越来越为大家所熟知。本论文通过阅读大量文献资料，介绍了反式脂肪酸历史背景与发展、危害、各国对反式脂肪酸的规定与限制、检测方法，归纳整理出反式脂肪酸减少与替代方法，并且在论文中对每一部分都进行讨论分析，提出思考与建议。关键词：反式脂肪酸、危害、政策法规、减少与替代方法第1章引言日常生活中反式脂肪酸主要来自于氢化油。含反式脂肪酸的氢化油成本低廉，效果却可以与天然黄油相媲美。出于口味、工艺及成本等方面的考虑，一些食品生产企业在饼干、糕点、煎炸食品(薯条）、调味品(花生酱)等许多食品的生产中会使用含有反式脂肪酸的起酥油、氢化植物油，易使某些食品中会有较多的反式脂肪酸[1]。随着科学技术的进步和经济的飞速发展，人们越来越多地食用含有反式脂肪酸的食品，但随之而来的是反式脂肪酸引起的一些食品安全问题，这引起了科研工作者的重视。近年来，国内外越来越多的研究发现，反式脂肪酸的摄入可能对人体健康造成多种不良影响，如导致心脑血管疾病、影响婴幼儿发育、导致糖尿病等，对于反式脂肪酸的有关知识，我们应该有所了解。本文概述了反式脂肪酸的历史背景与发展、使用现状与危害、各国政策法规、检测方法，主要归纳整理了并介绍减少与替代方法，并对反式脂肪酸的知信度进行调查。在查阅资料与调查过程中发现，关于食品中反式脂肪酸的研究在国外己比较系统，有关方面都做了较深入的研究，取得了一定的成果，但在反式脂肪酸在人体健康方面，如与某些疾病的发生是否具有直接相关性以及致病机理等的研究都还尚未取得突破性进展。而国内由于营养知识的缺乏，使得我国居民对反式脂肪酸的认识较为落后，牛羊肉、乳制品消费的不断增加以及人造奶油等氢化油的大量使用，反式脂肪酸

脂肪酶实验方案

脂肪酶实验方案富集培养基( %) :酵母膏0. 02 , Na2HPO4 0.35 , K2HPO4 0. 15 , MgSO4·7H2O 0. 05 , NaCl 0.05 , 橄榄油1. 0 , pH 7. 0. 溴甲酚紫筛选平板分离培养基 ( %) : 牛肉膏0. 5 , 蛋白胨1. 0 , NaCl 0. 5 ,葡萄糖0. 3 ,聚乙烯醇1. 0 ,橄榄油2. 5 , 琼脂1. 5 ;灭菌后加入过滤灭菌的溴甲酚紫(50 mg/ 100 mL) 0. 4 mL , pH 6. 0 ,7.0 ,8. 0. 种子培养基( %) :葡萄糖2. 0 , (NH4 ) 2SO4 0.5 , K2HPO4 0. 1 ,MgSO4·7H2O 0. 05 , 蛋白胨2. 5 ,橄榄油1. 0 , pH 7. 0. 发酵培养基( %) :蛋白胨2. 0 , 蔗糖0. 5 , 橄榄油1. 0 , (NH4 ) 2SO4 0. 1 , MgSO4 〃7H2O 0. 05 ,K2HPO4 0. 1 ,pH 自然产脂肪酶菌株的筛选：将细菌接种到种子培养基上，于30 ℃,200 r/ min 摇床培养24 h，划线于溴甲酚紫筛选平板分离培养基上。观察已生长的菌落周围有无透明圈,有红色水解圈的菌落对应的菌株即为产脂肪酶菌株。脂肪酶高产菌株的筛选：（1）产脂肪酶菌株发酵培养：将产脂肪酶菌液按1 %的接种量接入50 mL 发酵培养基中(250 mL 三角瓶) ,30 ℃,200 r/ min 摇床培养48 h；（2）上清液的制备：经6000 rpm/min离心10 min，收集上清液，用0.20 μm滤膜对上清液过滤除菌，滤液分装后-20℃保存待用；（3）(i)度法测定各菌株产酶相对大小：在pH7.5, 30℃条件下, 每分钟释放 1 μmol 对-硝基酚( ρ- nitrophenol) 所需的酶量, 定义为一个活力单位。脂肪酶催化对- 棕榈酸硝基苯酯分解产生ρ- nitrophenol, 在该过程中不断测定其光吸收值的变化。根据单位时间产生ρ- nitrophenol 的量来反应脂肪酶的活力。（本实验采用如下方法：分别向各菌株等量上清液中加入等量过量的对- 棕榈酸硝基苯酯，在反应过程中不断测定其光吸收值的变化，根据吸光值变化幅度确定产酶量大小。） [A液:16.5mmol/L的对硝基苯棕搁酸酯(p一NPP)的异丙醇溶液(冷藏，两周内使用)。B液:含有0.4%Trilonx一100和0.1%阿拉伯树胶的50mmol/L的Tris一HCI缓冲液(pH8.0)。测定时，将相应的A液与B液1:9混和，取100ul适当浓度的酶液加人900ul的上述混和液中，混匀，37℃反应10min后，用可见分光光度计(410nm)读取A值。在此反应条件下，对硝基苯的消光系数是1.46x105cm3/mol。1个单位的脂肪酶活力定义为每分钟分解p一NPP并释放出1umol对硝基苯所需的酶量。] (ii)平板法：采用三丁酸甘油脂平板鉴定法,鉴定板含2 %的三丁酸甘油脂乳化液和2 %的琼脂粉。取10μl粗酶液加入鉴定板上各小孔(直径0. 20cm) 中,特定温度下放置12h 后,通过水解透明圈的直径大小来测定脂肪酶酶活性大小。菌株产酶条件的优化碳源对产酶的影响；分别选用葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉、麦芽糖、玉米粉、糊精、玉米淀粉、大豆油、橄榄油为碳源(均为2 %) 进行发酵,以平板透明圈法测定其产酶情况。

微生物脂肪酶应用及研究进展

微生物脂肪酶应用及研究进展摘要微生物脂肪酶主要来源于真菌和细菌，它是一类能够催化酯的水解反应以及在非水相体系中催化脂肪酸和醇类发生酯化反应的酶类。因其具有高底物专一性、区域选择性和对映选择性，而被广泛应用。本文主要论述了脂肪酶的结构、脂肪酶的理化性质以及脂肪酶在食品行业、医药工业、纺织和化工工业方面的应用，并对其未来的发展进行了展望。关键词脂肪酶，酯化，应用，研究进展 Progress in research and application of microbial lipase Abstract Microbial lipases are mainly derived from fungi and bacteria, it is a kind of can catalyze hydrolysis of ester and enzyme catalyzed esterification of fatty acids and alcohols in non aqueous system. Because of its high substrate selectivity, regioselectivity and enantioselectivity, and is widely used. This paper mainly discusses the structure, properties and application of lipase in food industry, medicine, industry, and the future of its development was prospected. Key words lipase, esterification, application, research progress of 脂肪酶( EC 3.1.1.3) 又称三酰基甘油酰基水解酶，广泛存在于动植物和微生物体内。脂肪酶不仅可水解三脂酰甘油生成二脂酰甘油和脂肪酸（其中的二脂酰甘油可进一步被水解为一脂酰甘油、甘油和游离脂肪酸），并且能催化水解反应的逆反应——酯化反应(张数政，1984)。目前脂肪酶生产主要有提取法和微生物发酵法。由于微生物脂肪酶种类多，作用温度及范围比动植物脂肪酶广、底物专一性高，并且便于工业生产和获得较高纯度的酶制剂，因此微生物脂肪酶已成为工业生产脂肪酶的主要来源，关于脂肪酶在工业应用的研究也越来

粮食脂肪酶活力、脂肪酸及其组成测定

粮食脂肪酶活力、脂肪酸及其组成测定试验方法脂肪酶活力的测定参考文献(Aizono et al.，1973)的方法。准确称取6.00g糙米粉，加入Tris-HCl (pH7.5)定容至25mL，振荡均匀，置于4℃下浸提1 h，然后于4℃下10000 r/min 冷冻离心15min，过滤。取滤液l.5mL于试管中，依次加入l mL 0.5 mol/L KCl，l mL 5 m mol/L CaCl2，0.5mL Tris-HCl (pH7.5)，然后置于37℃恒温水浴摇床中保温10 min，加入l mL三乙酸甘油酯在37℃恒温水浴摇床中震荡反应l h，沸水浴灭酶10min。以酚酞-乙醇为指示剂，采用0.05 mol/L NaOH滴定至微红，记录滴定所消耗的体积V。脂肪酶活力定义为：在上述反应条件下，每分钟消耗0.05 mol/L NaOH 0.01mL为1个酶活力单位U。酶活力(U) = (V-V0)×l00 / t 其中：V为样品所消耗NaOH的体积(mL)，V0为空白消耗NaOH的体积(mL)，t为反应时间(min)，100为NaOH体积转化为酶活力单位的系数。数据处理以每克绝干糙米中脂肪酶活力进行分析。游离脂肪酸含量的测定参考GB/T15684-1995的方法。准确称取5.00 g糙米粉于250 mL锥形瓶中，加入40 mL无水乙醇在25 ℃恒温振荡10 min，过滤。取25 mL滤液用标准KOH-乙醇溶液滴定。以每100g绝干稻谷消耗的KOH毫克数表示游离脂肪酸的含量。脂肪酸组成的测定样品处理：准确称取糙米粉10.00g置于100mL锥形瓶中，加入20mL氯仿-甲醇溶液(体积比为2：l)，用均质机均质20s，然后用5mL氯仿-甲醇溶液洗涤均质

脂肪酶修饰研究进展_付海霞

脂肪酶修饰研究进展付海霞，杨国龙，毕艳兰，孙尚德（河南工业大学粮油食品学院，　河南郑州　450001）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 Research progress on modification of lipases FU Hai-xia ，YANG Guo-long ，BI Yan-lan ，SUN Shang-de （College of Food Science and Technology ，Henan University of Technology ，Zhenzhou 450001，Henan ，China ） Abstract ：L ipa s e s were us ed widely in f oo d ，ch e m i c al engineering and bi o te ch n o l o gy ，and t h e rea c ti o n s cou ld be d o ne in so lvent and aq u e ous s y s te m. In o rder t o i m pr o ve t h e rea c ti o n a c tivity and s tability ，m any m et ho d s were applied t o mo dify t h e lipa s e in t h e re s ear ch. Th e m et ho d s f o r mo difi c ati o n o f lipa s e s were reviewed in t h i s arti c le .Key words ：lipa s e ；en z y m i c mo difi c ati o n ；en z y m e 中图分类号：TS201.2＋5 文献标识码：A 文章编号： 1008―9578（2013）01―0001―04收稿日期：2012–11–29基金项目：国家自然科学基金项目（31071558）作者简介：付海霞（1986~ ），女，硕士研究生，研究方向：油脂化学。通信作者：杨国龙（1974~ ），男，博士，副教授，硕士研究生导师，研究方向：脂质化学与生物技术。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〔1–2〕。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〔3–4〕。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〔2，4〕。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〔5〕。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〔2–3，5〕。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 〔6〕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〔7〕。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〔8〕。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〔9〕。脱酰壳聚糖也可通过戊二醛偶联到酶分子上。黄朋〔10〕、Lee 等〔11〕采用

脂肪酶修饰研究进展

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