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黑曲霉脂肪酶的摇瓶发酵、性质及其合成月桂酸单酯的研究

邓颖颖  
【摘要】:脂肪酶(lipase,EC3.1.1.3)又称甘油三酯水解酶,在水相体系中具有水解特性,在非水相体系中具有酯化、转酯、胺解和醇解等特性。与化学法相比,脂肪酶催化反应具有反应过程温和、选择性好、分离纯化简单、产量高、无毒环保等特点,因此,脂肪酶成为当今的研究热点。 本课题从一株实验室筛选的黑曲霉菌株出发,优化了摇瓶发酵的工艺条件:在3g/L蔗糖、12g/L鱼粉蛋白胨、10g/L橄榄油、0.5g/L MgSO4·7H2O、2.0g K2HPO4·3H2O、pH7.0的培养基上于30℃下发酵培养,所产脂肪酶的酶活力可达2.7U/mL,比优化前的酶活力有很大的提高。 黑曲霉脂肪酶的酶学性质研究:酶的最适pH为7.0,最适温度为45℃;在20~60℃和pH3.0~8.0区间内有较高的稳定性;此种脂肪酶的酶活受Na+,Cu~(2+),Zn~(2+)影响较小,K+,Mg~(2+),Ca~(2+)对酶活有促进作用,其中Ca~(2+)作用较为明显,Mn~(2+),Fe~(2+)存在明显的抑制作用;并且该脂肪酶具有很好的催化月桂酸和甘油合成反应的能力,可用于脂肪酸甘油酯的合成。 最后,本实验对黑曲霉脂肪酶在合成单脂肪酸甘油酯方面的应用做了研究。发现此黑曲霉脂肪酶具有很好的催化活性和选择性,在无溶剂条件下可催化月桂酸和甘油直接反应生成高含量的单月桂酸甘油酯,并对反应条件进行了优化,实验表明:采用甘油月桂酸摩尔比为1:1,脂肪酶与底物质量比为0.5%,水与底物质量比为3%的条件在50℃下反应12h,可使月桂酸转化率达到91.2%,单酯含量高达70%。


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