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了解脂肪酶的来源和商品化情况

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:脂肪酶最早被发现可追溯至1901年。脂肪酶广泛存在动植物和微生物中。动物体内含脂肪酶较多的是高等动物的胰脏和脂肪组织等,而植物中含脂肪酶较多的是油料作物的种子。目前,已经商品化的脂肪酶种类,据不完全统计约36种,其中植物性来源的不超过5种,其余均来源于微生物。

了解脂肪酶的来源和商品化情况

脂肪酶,又称三酰甘油酰基水解酶,可催化甘油三酯分解成甘油二酯、甘油单酯、甘油和脂肪酸,是一类特殊的酯键水解酶。脂肪酶最早被发现可追溯至1901年。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广泛的应用,现已广泛应用于焙烤食品、油脂工业、乳制品以及食品添加剂工业中,逐渐成为食品领域中应用最为广泛的酶类之一。

脂肪酶广泛存在动植物微生物中。动物体内含脂肪酶较多的是高等动物的胰脏和脂肪组织等,而植物中含脂肪酶较多的是油料作物的种子。脂肪酶在微生物界分布很广,已知大约有2%的微生物产脂肪酶,至少包括65个属的微生物,其中细菌有28个属、放线菌4个属、酵母菌10个属、其他真菌23个属,且不同微生物来源的脂肪酶其组成成分、理化特性各不相同。由于微生物脂肪酶种类最多,且具有比动植物脂肪酶更广的pH、温度适应性,易大规模生产,因此是脂肪酶的重要来源。目前,已经商品化的脂肪酶种类,据不完全统计约36种,其中植物性来源的不超过5种,其余均来源于微生物。

细菌在微生物脂肪酶的工业化生产中具有重要的作用,例如无色杆菌属(Achromobacter)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、节细菌属(Arthrobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)、伯克霍尔德菌属(Burkholderia)、色杆菌属(Chromobacterium)和假单胞菌属(Pseudomonas)等的紫色色杆菌(Chromobacterium violacellm)、门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocina)、产碱假单胞菌(Pseudomonas alcaligenes)、洋葱假单胞菌(Pseudomonas cepacia)、短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)和荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)等,尤其是假单胞菌属的细菌脂肪酶应用最为广泛。(www.xing528.com)

真菌脂肪酶直到1950年才开始进行研究,由于真菌脂肪酶具有温度和pH稳定性、底物特异性以及在有机溶剂中具有高活性,且提取成本比较低等优点,因而发展迅速。目前商业化的真菌脂肪酶主要包括:黑曲霉(Aspergillus niger)、疏棉状嗜热丝孢菌(Thermomyces lanuginosus)、高温毛壳霉(Humicola lanuginosa)、米黑毛霉(Mucor miehei)、少根根霉(Rhizopus arrhizus)、德氏根霉(Rhizopus delemar)、日本根霉(Rhizopus japonicus)、雪白根霉(Rhizopus niveus)、米根霉(Rhizopus oryzae)、皱褶假丝酵母(Candida rugosa)、南极假丝酵母(Candida antarctica)、柱状假丝酵母(Candida cylindracea)、解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica)和白地霉(Geotrichum candidum)等。

近20年来,微生物脂肪酶发酵研究主要集中在高产菌株的筛选、常规诱变育种、基因工程菌的构建、发酵工艺条件优化、发酵工艺放大和酶的分离纯化等方面,其中脂肪酶工程化技术的研究是其能否实现工业化生产的关键

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