脂肪酶在油水界面能夠催化水解油脂,在微水相和非水相中也能發(fā)生酯化反應(yīng)、轉(zhuǎn)酯反應(yīng)、交酯反應(yīng)、酸解反應(yīng)等比較復(fù)雜的催化反應(yīng),所以脂肪酶被認(rèn)為是目前生物領(lǐng)域中最為重要的催化劑之一,在食品、洗滌、藥物、飼料和生物柴油等方面都具有很大的商業(yè)價(jià)值。作為一種重要的工業(yè)水解酶,具有廣泛的底物特異性,同時(shí)還具有高區(qū)域選擇性和對(duì)映體選擇性。與其他水解酶不同的是,脂肪酶只有在油水界面才能被激活。這是因?yàn)橥ǔＧ闆r下,脂肪酶的活性中心部位被一個(gè)α螺旋的“蓋子”結(jié)構(gòu)所覆蓋,這種結(jié)構(gòu)使它發(fā)生催化反應(yīng)的條件比較苛刻,“蓋子”結(jié)構(gòu)的打開又受脂肪酶所處環(huán)境的影響,因此限制了脂肪酶在許多領(lǐng)域的應(yīng)用。基于此,本文選取橄欖油為油脂底物,通過Candida.sp.99-125脂肪酶水解橄欖油。以橄欖油的水解率為指標(biāo),采用Box-Benhnken中心組合和響應(yīng)面法分析法對(duì)Candida.sp.99-125脂肪酶水解橄欖油的影響因素進(jìn)行顯著性分析。結(jié)果表明:在油水界面上,溫度、脂肪酶用量、水油比例、界面水油接觸率和pH對(duì)Candida.sp.99-125脂肪酶水解橄欖油的顯著性差異不同,影響程度從大到小依次為:D（pH）>B（... 

【文章來源】：山西大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

α/β水解折疊酶的結(jié)構(gòu)示意圖[15]

第一章文獻(xiàn)綜述及選題背景3圖1.3脂肪酶蓋子結(jié)構(gòu)打開和未打開示意圖[12]Fig1.3Schematicdiagramofthelipaselidstructurewithandwithoutopening1.3脂肪酶的理化性質(zhì)大多數(shù)脂肪酶分子都是由親水基團(tuán)氨基酸和疏水基團(tuán)氨基酸組成，脂肪酶的催化三聯(lián)體活性中心靠近疏水基團(tuán)附近，而脂肪酶的“蓋子”結(jié)構(gòu)覆蓋在脂肪酶活性中心上部。脂肪酶作為生物催化劑，和蛋白酶、纖維素酶一樣都會(huì)受到所處微觀環(huán)境的影響。脂肪酶與其它蛋白酶、纖維素酶不一樣的是，脂肪酶活性中心受微觀環(huán)境的影響不是直接的，而是通過影響脂肪酶的“蓋子”結(jié)構(gòu)關(guān)閉程度影響脂肪酶的催化活性中心。1.3.1溫度的影響溫度是影響脂肪酶活性的一個(gè)重要參數(shù)，由于脂肪酶多樣性的結(jié)構(gòu)，脂肪酶“蓋子”結(jié)構(gòu)的親水性和疏水性的差異較大，從而使脂肪酶在實(shí)際應(yīng)用中展示出的熱穩(wěn)定也不一樣。Yoshitaka等人[18]研究發(fā)現(xiàn)脂肪酶MY在含有適量水的異丙醚中催化的2-（4-乙基苯氧基）丙酸的酯化，隨著反應(yīng)溫度的升高，反應(yīng)的對(duì)映選擇性變高，并且觀察到脂肪酶MY的溫度效應(yīng)呈相反趨勢，通過此他們提出了一些脂肪酶具有溫度依賴性。徐鵬等人[19]使用脂肪酶作為生物催化劑在-20°C-80°C丁醇介質(zhì)中進(jìn)行消旋扁桃酸乙酯的拆分，結(jié)果表明脂肪酶在-20℃下還具有一定的催化活性，在60℃下，反應(yīng)達(dá)到最高的轉(zhuǎn)化率。Marco等人[20]研究了以固態(tài)發(fā)酵和大豆餅為底物生產(chǎn)脂肪酶的方法，在發(fā)酵過程研究了水分，pH和溫度對(duì)脂肪酶活力和產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明孵育溫度是影響酶活性最大的變量。1.3.2pH值的影響pH值對(duì)脂肪酶的活性以及脂肪酶的空間結(jié)構(gòu)都有一定的影響，pH過酸和過堿都會(huì)對(duì)脂肪酶的空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的影響。Rajendran等人[21]為了研究酶的結(jié)構(gòu)與pH值的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)脂肪酶在pH值低?

第一章文獻(xiàn)綜述及選題背景5基酸之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的電荷排斥。另一方面，低濃度的SDS和SB3-14會(huì)輕微激活T1脂肪酶。1.4脂肪酶的催化水解機(jī)制不同類型的脂肪酶，其催化中心通常都是由Ser、His和Asp/Glu殘基組成的催化三聯(lián)體，脂肪酶的活性中心不易與底物接觸[29,30]。另外，大多數(shù)脂肪酶都具有一個(gè)兩性α螺旋片段形成的“蓋子”結(jié)構(gòu)，“蓋子”的外側(cè)相對(duì)親水，內(nèi)側(cè)則相對(duì)疏水，該結(jié)構(gòu)影響著脂肪酶的活性、催化特異性以及酶與底物結(jié)合的穩(wěn)定性[31,32]。脂肪酶的催化反應(yīng)一般遵循“乒乓”(bi-bi)機(jī)理[33]，如圖1.4所示。Ser、His和Asp/Glu特殊的氫鍵重組使Trp殘基具有較強(qiáng)的親核能力，能夠進(jìn)攻酰基供體的羰基，形成“酰-酶復(fù)合體”然后底物再進(jìn)攻這個(gè)復(fù)合體，形成四面體結(jié)構(gòu)的中間化合物進(jìn)行催化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，產(chǎn)物從脂肪酶上脫落，新的底物重新結(jié)合到酶分子上，進(jìn)行下一輪催化反應(yīng)。圖1.4脂肪酶催化水解的機(jī)理Fig1.4Mechanismoflipase-catalyzedhydrolysis1.5脂肪酶的應(yīng)用由于脂肪酶可以催化一系列的反應(yīng)，所以脂肪酶被認(rèn)為目前生物領(lǐng)域中最為重要的催化劑之一。從而在食品，洗滌，藥物，飼料，生物柴油等方面都具有很大的商業(yè)價(jià)值。1.5.1脂肪酶在食品添加劑中的應(yīng)用與傳統(tǒng)化學(xué)添加劑相比，脂肪酶具有綠色、安全等優(yōu)勢，更加符合現(xiàn)今食品行

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博士論文
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本文編號(hào)：3303125