皱褶假丝酵母脂肪酶共19页
脂肪酶

• 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
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
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
假丝酵母脂肪酶催化底物水解的初步研究

氏常数 K 为 1. x 0 m 22 10mo L 5 l ,最 大反应速率 V x为 l. t l n / ma 11 momi。 4 ̄ /
关键词:脂肪酶;粗状假丝 酵母;水解 中图分类号:Q56 5 ;文献标识码:A;文章篇号:639 7 (0 80.650 17 .0 820 )70 4 .5
( l g f o ce c n o n ier g S uhChn ies yo T c n lg , a g h u5 0 4 , hn ) Col eo Bis in ea dBie gn e n , o t iaUnv ri f e h oo y Gu n z o 1 6 0 C ia e i t
h d ls me2 h ol t t /0 e lfigaet o t t f oo a dC 2cnet t no 5mmo L T eezmek ec yr yi t 1, i e r i 1 , musyn gn n n / in a+ ocnr o f 7 o si / ra o 1 wa i c e o 4 ql ) a i l , h ny i t s / ni
脂肪酶 (p s ,E 31 .,甘 油酯水解酶 ),是 1 ae C ..3 i 1
一
类特 殊 的酯 键水解 酶 ,主要水 解 由甘 油和 l 个碳 原 2
1 材 料与方法
子 以上 的不溶 性长链 脂肪酸 形成 的甘油 酯 。不 同来 源 的脂肪 酶 ,其 结构 的差异 使它们对 不 同底 物 的特异 性 也不 同L。 l 利用脂肪酶催化 天然底物油脂 水解 的特性 可 】
( 华南理工大学生物科学与工程 学院,广东 广州 504 ) 160
摘要 : 了粗状假丝 酵母诱 变株 z 6产脂肪酶水解不同底物 的相对酶活 ,包括对低级酯, 脂肪酸甘油酯和天然油脂的水解。并对粗状假丝酵母 z 产脂肪酶催化水解玉米油和大豆油反应 中的 p 6 H值、温度、时间、油/ 水比、
皱褶假丝酵母脂肪酶催化合成VE阿魏酸酯的研究

( Gu a n g z h o u Ka i h o n g F l a v o r &F ag r r a n c e C o . , L t d . , G u a n g z h o u 5 1 0 5 5 0 , C h i n a )
A b s t r a c t : I n t h i s p a p e r , C a n d i d a r u g o s a l i p se a ( C R L ) c a t a l y z e d r e a c t i o no f v i t a mi nEa n df e r u l i c a c i d e t h y l e s t e r we r e s t u d i e dt o s y n 协e s i 2 e
( 广 州市凯虹 香精香料 有 限公 司,广 东广州 5 1 0 5 5 0 )
摘 要 :本 文研 究 了反胶 束体 系 中利 用褶 皱假 丝酵 母 脂肪 酶催 化 维生 素 E和 阿魏 酸 乙酯合 成 维 生素 E阿魏酸 酯 的反应 通 过单 因
素试验利用褶皱假丝酵母脂肪酶在 A0 T . 异辛烷. 水反胶束体 系中催化阿魏酸 乙酯和维生素 E反应 1 3 6 h生成 v F 阿魏酸酯,并研究 了 含水率 、转速、温度、缓冲液 p H值 、AO T的浓度等反应条件对 vE 阿魏酸酯合成 的影响。通过均匀设计法设计 实验 ,并对结果进行 二次多项式逐步回归分析 ,得到一组最优合成的反应条件 ,即含水率 1 0 、AO T浓度 8 0 mmo l / L 、缓冲液 p H值 5 . 0 、温度 2 5 ℃、转
c o n di io t n s o fs nt y h e icp t r o d uc twe r eg a i ne da s f ol l o ws : mo i s t u r e c o nt nt e 1 0 %, AO T c o nc e nt r a t i o n of8 0 mmo l / L,t hebu f f e rpH5. 0 , t e mp e r at u r e
常用来源的脂肪酶和蛋白酶

常⽤来源的脂肪酶和蛋⽩酶脂肪酶类Candida antarctica lipase B(CALB)南极假丝酵母脂肪酶B Candida antarctica lipase A(CALA)南极假丝酵母脂肪酶ACandida rugosa lipase(CRL)皱褶假丝酵母脂肪酶Pseudomonas cepacia lipase(PSL)洋葱假单胞菌脂肪酶Thermomyces lanuginosus lipase(TLL)疏绵状嗜热丝孢菌脂肪酶Rhizopus oryzae lipase(ROL)⽶根霉脂肪酶Rhizomucor miehei lipase(RML)⽶赫根⽑霉脂肪酶Pseudomonas fluorescens lipase(PFK)荧光假单胞菌脂肪酶Rhizopus arrhizus lipase⽆根根霉菌脂肪酶Mucor javanicus lipase⽖哇⽑霉菌脂肪酶porcine pancreas lipase(PPL)猪胰腺脂肪酶Rhizopus niveus lipase 雪⽩根霉菌脂肪酶Aspergillus niger lipase(ANL)⿊曲霉脂肪酶Burkholderia cepacia lipase洋葱伯克霍尔德菌脂肪酶Penicillium camemberti lipase沙门柏⼲酪青霉菌脂肪酶Mucor miehei lipase(MML)⽑霉脂肪酶porcine liver esterase(PLE)猪肝酯酶蛋⽩酶类Bacillus licheniformis protease地⾐芽孢杆菌蛋⽩酶Aspergillus saitoi protease佐⽒曲霉蛋⽩酶Streptomyces griseus protease灰⾊链霉菌蛋⽩酶Aspergillus oryzae protease⽶曲霉蛋⽩酶Bacillus amyloliquefaciens protease解淀粉芽胞杆菌蛋⽩酶Bacillus sp. Protease芽孢杆菌蛋⽩酶α-Chymotrypsin⽜胰腺蛋⽩酶trypsin猪胰腺蛋⽩酶papain⽊⽠蛋⽩酶。
脂肪酶的应用

•
脂肪酶的应用脂肪酶应用十分广泛,主要应用
于皮革、食品、医药、生物能源和洗涤剂等许多工业领域 中。其应用的现状及前景可以归纳为:(l)脂肪酶广泛用于 开发新型的生化转移反应器,以固定化酶反应器为主,目 前已有上百种关于采用脂肪酶的生化反应器的报道。(2) 脂肪酶的使用的和建议使用的工业用途将大大超过糖酶和 蛋白酶。随着研究的不断深入,脂肪酶的工业应用的范围 将不断扩大。
脂肪酶的应用
马媛 何茹
脂肪酶简介
• 脂肪酶(LIPase,EC3.1.1.3)即三酞基甘油酞基水解酶,是一类 重要的甘油酷键水解酶,它可以在油水界面上催化天然底物油脂水解 生成脂肪酸、甘油和中间产物甘油单酩或二酷。其催化反应如下:
•ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
其中的二脂酞甘油可被进一步水解为单脂酞甘油、甘油和游离脂 肪酸。脂肪酶是一类具有多种催化能力的酶,脂肪酶的不同活性的发 挥取决于反应体系的特点,如在油水界面促进酷水解,但在有机相中 就可以酶促合成和进行酷交换。
5.造纸工业中的应用
树脂的主要成分为三脂酞甘油和蜡,脂肪酶在造纸工业中用于 去除纸浆中的树脂,从而减弱因为树脂在干燥柱上沉积对造纸质量造 成的影响。因为亚麻酸、亚油酸和油酸等高级脂肪酸的三脂酞甘油包 含在油墨中,所以纤维素酶和脂肪酶联合使用可以用于去除废纸中的 油墨。为提高造纸质量,日本的Nippon纸业采用皱褶假丝酵母所产生 的脂肪酶水解树脂,可去除高达90%的三脂酞甘油。
2.制革方面的应用
残余蛋白质和脂肪的脱除是皮革加工过程中一个重 要的步骤。目前常用的脱脂方法主要有三种:乳化法脱脂、 皂化法脱脂和溶剂法脱脂。但这三种方法都存在去脂程度 不理想、劳动强度大和严重污染环境等缺点。因此用酶制 剂产品替代化工原料用于皮革加工是一种既清洁又环保的 新型工艺。在皮毛、绢纺、明胶、皮革等的脱脂方面,脂 肪酶都取得了良好的脱脂效果。解脂假丝酵母的脂肪酶可 以在不影响纤维强度的情况下,为达到纺丝要求,而使绢 纺原料10%的油脂含量降为0.5%,除此之外脂肪酶还能用 于皮毛脱脂和去除皮革胶原纤维之间的脂肪,不仅使皮毛 产品柔软、弹性好,而且还具有不影响皮革牢度和厚度的 优点 。
脂肪酶综述

脂肪酶与生物柴油的催化合成摘要:脂肪酶已成为工业生产所需的一种重要用酶。
已广泛应用于食品、药品、日用化工等领域。
本文综述了脂肪酶的结构、应用、催化机理以及在生物柴油生产中的研究进展。
关键词:脂肪酶,催化机理,生物柴油0 前言脂肪酶,又称甘油酯水解酶,是指分解或合成高级脂肪酸和丙三醇形成的甘油三酸酯的酯键的酶,它是一类具有多种催化能力的酶,被广泛用于三脂酰甘油及其他一些水不溶性脂类的水解、醇解、酯化、转酯化及脂类逆向转酯反应酯类的逆向合成反应[1]中。
图1、2 脂肪酶催化酯相关的反应脂肪酶的种类众多,包括磷酸酯酶、固醇酶和羧酸酯酶等。
广泛存在于含有脂肪的动、植物和微生物(如霉菌、细菌等)组织中。
比如高等动物的胰脏和脂肪组织、油料作物的种子、真菌和酵母等都含有较多的脂肪酶。
脂肪酶的分子量因其来源不同而差异很大,不同来源的脂肪酶,其氨基酸组成数目从200-700不等,其分子量也从29-100kDa不等。
1 脂肪酶的结构功能与应用1.1 脂肪酶的功能脂肪酶作为酯水解酶,自然可以催化酯的相关反应,比如酯的水解、酯的合成、酯交换等反应,脂肪酶对生命体的代谢起到重要的作用:动物体内,各类脂肪酶控制消化,吸收,脂肪重建和蛋白质代谢等过程;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须的养料和能量。
脂肪酶的最适温度一般在30-60℃之间,最适pH一般为6-10,不同来源的脂肪酶的最适合的温度和最适合的pH差异比较大。
1.2 脂肪酶的结构及催化机理脂肪酶基本组成单位仅为氨基酸,通常只有一条多肽链。
它的催化活性仅仅决定于它的蛋白质结构。
对脂肪酶活性中心的研究发现,八联体β-折叠间隔被两亲的α-螺旋连接起来共同构成了脂肪酶的活性中心,不同的脂肪酶都有一个相似的起催化作用的“Ser-Asp/Glu-His”三联体,三个氨基酸残基分别位于活性中心具有疏水性的β5、β7、β8折叠片的后面[2]。
脂肪酶综述
五、脂肪酶的发酵生产及分离纯化
产脂肪酶发酵分两类: 固体发酵和液体发酵法。相对液体发酵法,固体发酵
生产脂肪酶具有简洁,经济的优点 。
影响菌株发酵产脂肪酶的因素有: 氮源、碳源、底物诱导剂、表面活性剂、矿物质、pH,
培养温度、摇床转速、培养时间、接种量等。
(1)发酵培养基
有机氮源:
大豆粉、大豆饼粉、大豆蛋白、业麻饼粉、奶粉、酪蛋白、蛋白陈、酵母膏、 牛肉膏、玉米浸汁和无机氮硫酸钱、硫代硫酸钱、氯化氨、磷酸氢氨、磷酸二 氢氨等
碳源
包括13种碳水化合物如葡萄糖、淀粉、麦芽糖、乳糖、甘露糖等和15种油 脂如荷荷芭油、玉米油、豆油、棕搁油、橄榄油、业麻油等
表面活性剂
包括吐温系列、Span系列、Triton x-405等
发酵培养基优化
由碳源、氮源诱导物及常见的无机盐等组成 。
速效碳源
如葡萄糖、蔗糖、麦芽糖等有利于细菌脂肪酶的形成,而缓效碳源如 玉米粉和小麦粉等则有利于真菌脂肪酶的形成。
(2)最适pH及pH稳定性
脂肪酶最适pH受多种因素影响,如来源、底物 种类和浓度、缓冲液种类和浓度等。来源不同脂肪 酶,在一定条件下都有其特定最适pH和pH稳定范 围。大多数细菌脂肪酶的最适pH值在中性或碱性 范围内,稳定范围一般在pH值为4.0-11.0。真菌脂 肪酶pH值稳定范围较宽,如红曲酶保持基本活力 的pH值范围在pH4.0-6.0,少根根霉脂肪酶的酶活 在pH值为6.0-8.0的范围内都较稳定毛根霉脂肪酶 的pH值稳定范围为7.0-10.0。
大豆粉大豆饼粉大豆蛋白业麻饼粉奶粉酪蛋白蛋白陈酵母膏牛肉膏玉米浸汁和无机氮硫酸钱硫代硫酸钱氯化氨磷酸氢氨磷酸二碳源包括13种碳水化合物如葡萄糖淀粉麦芽糖乳糖甘露糖等和15种油脂如荷荷芭油玉米油豆油棕搁油橄榄油业麻油等表面活性剂包括吐温系列span系列tritonx405等发酵培养基优化由碳源氮源诱导物及常见的无机盐等组成速效碳源如葡萄糖蔗糖麦芽糖等有利于细菌脂肪酶的形成而缓效碳源如玉米粉和小麦粉等则有利于真菌脂肪酶的形成
脂肪酶
脂肪酶催化药物合成院系:化工学院班级: 2009级制药工程2班学号: 20009650818姓名:李红霞脂肪酶催化药物合成摘要:将脂肪酶固定化可提高酶的选择性、稳定性等,已广泛应用于手性拆分等研究。
常用的高分子固定化载体有聚丙烯酸多孔树脂及带功能基团的共聚物等。
从脂肪酶结构的角度介绍其手性拆分机理,并具体讨论了一些商品化固定化脂肪酶在手性拆分中的应用及固定化载体材料对手性拆分的影响。
关键词:脂肪酶;酶催化;手性拆分;药物合成;应用一、综述脂肪酶(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。
脂肪酶结构有2个特点:(1) 脂肪酶都包括同源区段:His-X-Y-Gly-Z-Ser- W-Gly或Y-Gly-His-Ser-W-Gly (X、Y、W、Z是可变的氨基酸残基);(2) 活性中心是丝氨酸残基,正常情况下受1个α-螺旋盖保护。
脂肪酶的特性脂肪酶底物专一性酶的底物专一性取决于酶分子结构,脂肪酶分子由亲水、疏水两部分组成。
活性中心靠近分子疏水端。
不同来源的脂肪酶存在着结构上的差异,使得不同的来源的脂肪酶有不同的底物专一性。
1.1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。
酵母脂肪酶的制备及应用新进展_何军邀
解活力为 1. 2U / ml,表现出转酯化和酯化活性。当加入 6 摩尔 比( 与底物之比) 的甲醇时,能生成 83. 2% 的脂肪酸甲酯。Kumar S. Suresh 等人从印度新德里石油淤泥区的土样中筛选到 一株新型的具脂肪酶活性的阿萨希丝孢酵母菌 Trichosporon asahii MSR 54,其脂肪酶活力为 3 U / ml,对苯乙酸乙酯呈现出 S 型选择性脱乙酰作用[7]。 1. 2 酵母脂肪酶的制备
1 酵母脂肪酶的制备
1. 1 酵母脂肪酶的种类 1. 1. 1 常见的酵母脂肪酶
产脂 肪 酶 的 酵 母 菌 主 要 有: 皱 褶 假 丝 酵 母 ( Candida rugosa) 、热 带 假 丝 酵 母 ( Candida tropicalis) 、南 极 假 丝 酵 母 ( Candida antarctica) 、柱状假丝 酵 母 ( Candida cylindracea) 、 解脂 耶 氏 酵 母 ( Yarrowia lipolytica) ,粘 红 酵 母 ( Rhodotorula glutinis) 、双 孢 子 毕 赤 酵 母 ( Pichia bispora) 、木 糖 毕 赤 酵 母 ( Pichia xylosa) 等[4]。其中假丝酵母脂肪酶是目前应用最为 广泛的脂肪酶类型。 1. 1. 2 新型酵母脂肪酶类型的筛选
2011 年 21( 4)
生物技术
响应面法优化皱褶假丝酵母脂肪酶催化合成甾醇共轭亚油酸酯
响应面法优化皱褶假丝酵母脂肪酶催化合成甾醇共轭亚油酸酯朱振南;徐莉;张后今;闫云君【摘要】The synthesis of sterol conjugated linoleic acid ester catalyzed by Candida rugosa lipase in n hexane system was investigated.Based on the single factor experiment,the synthesis conditions were optimized by response surface methodology (RSM)using esterification rate of phytosterols as the evaluation index.The results indicated that the optimal synthesis conditions were as follows:molar ratio of conjugated linoleic acid to phytosterols 6∶1,reaction temperature40 ℃,lipase dosage 9.6% (based on the mass of substrates)and reaction time 87 h.Under the optimal conditions,the esterification rate reached 97.5 %.%以皱褶假丝酵母(Candida rugosa)脂肪酶为催化剂,在正己烷体系中催化植物甾醇与共轭亚油酸合成甾醇共轭亚油酸酯.以植物甾醇酯化率为考察指标,通过单因素实验和响应面实验确定最佳工艺参数为:酸醇摩尔比6∶1,反应温度40℃,酶用量9.6%(占底物质量),反应时间87 h.在此条件下,酯化率达97.5%.【期刊名称】《中国油脂》【年(卷),期】2013(038)007【总页数】4页(P40-43)【关键词】皱褶假丝酵母脂肪酶;植物甾醇;共轭亚油酸;甾醇共轭亚油酸酯;响应面法【作者】朱振南;徐莉;张后今;闫云君【作者单位】华中科技大学生命科学与技术学院,武汉430074;华中科技大学生命科学与技术学院,武汉430074;华中科技大学生命科学与技术学院,武汉430074;华中科技大学生命科学与技术学院,武汉430074【正文语种】中文【中图分类】TS229;TS218植物甾醇主要来源于植物油,结构类似于胆固醇,能显著降低人体血液中低密度脂蛋白胆固醇的含量,从而降低心血管疾病的发病率[1]。