一种深海微生物脂肪酶在非水介质中催化合成乙酸肉桂酯的应用研究

从一株深海来源微生物Streptomyces sp.SCSIO 13580的基因组中克隆了1个序列新颖的脂肪酶编码基因,含有1005个碱基,编码334个氨基酸,与最相近的蛋白有51%相似。在大肠杆菌中异源表达了这个脂肪酶,发现其具有在非水介质中催化合成乙酸肉桂酯的活性。在单因素实验的基础上,考察了酰基供体、溶剂、肉桂醇/乙酸乙烯酯摩尔浓度之比、温度等因素对该酶合成乙酸肉桂酯的活性的影响,得到的最佳反应条件是:以乙酸乙烯酯为酰基供体,以正己烷为溶剂,肉桂醇/乙酸乙烯酯的摩尔浓度之比为1∶6,反应温度为40℃,优化后的转化率达到48.3%,酶粉的酶活力为5.59 U/g。      

无溶剂体系中毕赤酵母表面展示CALB全细胞催化合成肉桂醇酯

利用表面展示南极假丝酵母脂肪酶B(Candida antarctica lipase B,CALB)的毕赤酵母细胞(Pp-CALB)为全细胞催化剂,以不同脂肪酸作为酰基供体,在无溶剂体系中和肉桂醇发生酯化反应合成肉桂醇酯。探究了Pp-CALB对于不同酰基供体的选择性,并且对反应温度、摇床转速、酶加量、底物摩尔比、酶的水活度和反应体系等一系列影响酶催化反应的因素进行了优化,建立了无溶剂体系中肉桂醇酯的酶法合成工艺。结果表明,在底物摩尔比为2:1,摇床转速为120 r/min,反应温度为50℃的条件下,添加初始水活度为0.53的Pp-CALB 0.05 g,反应3h,肉桂醇的酯化率可达81.34%,在最适反应条件下,使用Pp-CALB连续反应8次后,肉桂醇的酯化率仍然能达到70.00%以上,具有较好的操作稳定性。     

有机相脂肪酶催化合成肉桂酸肉桂酯的研究

肉桂酸肉桂酯是一种重要的花香型香精定香剂。本实验对有机相中脂肪酶催化合成肉桂酸肉桂酯进行研究,对酶催化条件进行了优化研究。实验结果表明:Candida anatarctic脂肪酶(Novozyme 435)有较好的催化活性。通过单因素实验考察各反应参数(反应溶剂、温度、底物摩尔比、底物浓度等)对脂肪酶Novozyme 435合成肉桂酸肉桂酯反应的影响,确定了反应最优工艺条件:在5 mL甲基叔丁基醚溶剂(分子筛脱水)体系中,肉桂醇100 mmol/L,n(肉桂醇):n(肉桂酸乙酯)=2:1,反应温度50℃,Novozyme 435脂肪酶添加量1%(质量体积比),反应36 h后反应转化率可达到55%,产物结构经气相质谱(GC/MS)鉴定。     

非水相中脂肪酶催化合成乙酸正己酯

研究了用海藻酸钠固定化的脂肪酶在有机溶剂中催化乙酸与正己醇之间的酯化反应。探讨了溶剂、醇酸摩尔比、温度、底物浓度等多种因素对脂肪酶催化乙酸正己酯合成反应的影响规律。研究结果显示,在优化的条件下,即溶剂为正庚烷、醇酸摩尔比为1∶1、底物浓度为0.15mol/L、温度为70℃、pH为7.5、酶湿度为8.9%、吸水剂用量为0.20g/mL时,反应5h后,乙酸正己酯的转化率达88%。     

非水相中脂肪酶催化合成乙酸正己酯

研究了用海藻酸钠固定化的脂肪酶在有机溶剂中催化乙酸与正己醇之间的酯化反应。探讨了溶剂、醇酸摩尔比、温度、底物浓度等多种因素对脂肪酶催化乙酸正己酯合成反应的影响规律。研究结果显示,在优化的条件下,即溶剂为正庚烷、醇酸摩尔比为1∶1、底物浓度为0.15mol/L、温度为70℃、pH为7.5、酶湿度为8.9%、吸水剂用量为0.20g/mL时,反应5h后,乙酸正己酯的转化率达88%。      

非水相中脂肪酶催化合成乙酸薄荷酯

研究了脂肪酶（candida rugosa lipase,CRL）在有机溶剂中催化薄荷醇与乙酸进行酯化反应的条件。探讨了脂肪酶加入量、溶剂、薄荷醇与乙酸摩尔比、底物浓度、温度等因素对脂肪酶催化合成乙酸薄荷酯的影响,并利用红外光谱、GC-MS、气相色谱等方法对合成的产物进行了表征。结果显示,合成的产物为乙酸薄荷酯。当溶剂为正己烷、脂肪酶量为1.2%（脂肪酶在薄荷醇和乙酸体系中的质量分数）、薄荷醇与乙酸的摩尔比为1∶1、薄荷醇与乙酸的底物浓度均为0.1mol/L、温度为40℃、反应48h时,乙酸薄荷酯的酯合成转化率达92.4%。产物乙酸薄荷酯的色泽好、气味纯正。      

荧光假单胞菌脂肪酶(PFL)的固定化及催化合成乙酸肉桂酯

为提高酶促合成食品添加剂乙酸肉桂酯的效果,选用荧光假单胞脂肪酶(PFL)为生物催化剂,肉桂醇为底物,乙酸乙烯酯为酰化试剂和溶剂,研究了PFL在反应器内壁上的固定化、及其催化转酯反应合成乙酸肉桂酯的动力学。结果表明,相对于塑料(PMMA和PET),在玻璃壁上的固定化PFL,吸附牢固,活性高。酶的固定化中,水可以明显优化PFL,但是不能稳定PFL;如果添加亲水性大分子羧甲基纤维素(CMC),则可以更好地稳定PFL。催化转酯18h,在玻璃壁上的CMC-固定化PFL可转化底物99%,再次使用时仍可转化83%的底物;而水-固定化PFL可转化底物98%,但再次使用时仅转化底物76%;酶粉转化底物86%,再次使用时转化底物62%。可见,在玻璃载体上的CMC-固定化PFL可更有效地催化合成乙酸肉桂酯。     

双有机溶剂中黑曲霉脂肪酶催化阿魏酸的酯化反应

在双有机溶剂体系中,用黑曲霉脂肪酶催化合成阿魏酸油醇酯,考察酶浓度、温度和底物摩尔比等因素对酯化反应的影响。结果表明:在异辛烷/丁酮体系中,当反应温度为60℃,阿魏酸和油醇的摩尔比为1∶8,即阿魏酸浓度为0.39 mg/mL和油醇浓度为4.3 mg/mL,脂肪酶浓度为0.2 g/mL时,转化率为97.6%;而在环己烷/丁酮体系中,当反应温度为60℃,阿魏酸和油醇的摩尔比为1∶8,即阿魏酸浓度为0.49 mg/mL和油醇浓度为5.37 mg/mL,脂肪酶浓度为0.25 g/mL时,转化率为91.0%。     

酶催化合成蔗糖酯研究进展

本文对蔗糖酯的酶促合成研究进行了总结,其中主要涉及到酶、反应媒介和酰基供体等影响因素。研究发现,蛋白酶、脂肪酶和抗体酶均能区域选择地酰化蔗糖。酶催化合成蔗糖酯通常在N,N-二甲基甲酰胺(DMF),二甲基亚砜(DMSO)和吡啶等有毒溶剂中进行。近几年来,使用混合溶剂或叔丁醇等毒性较小的溶剂代替毒性较大的溶剂,以及无溶剂条件下酶催化合成蔗糖酯的研究,也越来越受重视。活化酯作为酰基供体得到广泛的应用。     

酶法制备丙二醇单酯的研究

为制备丙二醇单酯,以叔丁醇为溶剂,对脂肪酶催化橄榄油与1,2-丙二醇进行酯交换反应合成丙二醇单酯进行研究。考察脂肪酶种类和酶反应条件对酯交换反应的影响。结果表明,在叔丁醇体系中来自Rhizomucor miehei的固定化脂肪酶Lipozyme RM IM适用于催化橄榄油与丙二醇的醇解反应合成1,2-丙二醇单酯。最佳的反应条件:橄榄油和1,2-丙二醇的摩尔比为1∶4,叔丁醇体系中底物混合物的浓度为30%,反应温度为50℃,脂肪酶的添加量为底物质量的3%,酯交换反应12h。该条件下,产物中1,2-丙二醇单酯的含量达到72.4%。     

酶催化蔗糖八乙酸酯与油酸乙酯转酯化反应的研究

在有机溶剂中,以脂肪酶Novo435为催化剂,蔗糖八乙酸 酯与油酸乙酯通过转酯化反应合成了同时含有油酸酰基 和乙酸酰基的混合型蔗糖酯,当蔗糖八乙酸酯与油酸乙酯 的物质的量之比为1:1时,油酸乙酯的转化率达95％。正 交实验给出该转酯化反应的最适条件是:以叔戊醇为反应 介质,反应温度为40℃,脂肪酶用量为5000U／1mmol蔗 糖酯,分子筛用量为500mg/1mmol蔗糖酯。      

酶催化蔗糖八乙酸酯与油酸乙酯转酯化反应的研究

在有机溶剂中,以脂肪酶Novo435为催化剂,蔗糖八乙酸 酯与油酸乙酯通过转酯化反应合成了同时含有油酸酰基 和乙酸酰基的混合型蔗糖酯,当蔗糖八乙酸酯与油酸乙酯 的物质的量之比为1:1时,油酸乙酯的转化率达95％。正 交实验给出该转酯化反应的最适条件是:以叔戊醇为反应 介质,反应温度为40℃,脂肪酶用量为5000U／1mmol蔗 糖酯,分子筛用量为500mg/1mmol蔗糖酯。     

非水相酶促合成己酸乙酯的研究

用Pseudomonas sp.脂肪酶在烷烃溶剂中催化合成已酸乙酯,研究了反应温度,时间,加水量,加酶量,底物浓度,溶剂种类以及原料摩尔比对乙酸转化率的影响。最佳反应条件为：反应温度36℃,已酸浓度0.4mol/L,己酸与乙醇的摩尔比为1：1．1。辛烷作为溶剂,加酶量为1000u/g己酸,反应时间24h,已酸转化率达92．3％。     

非水介质中脂肪酶催化合成正戊酸异戊酯的研究

德氏根霉菌(Rhizopusdelemar) 经固态发酵生产脂肪酶,以此酶为催化剂,在非水介质中合成了正戊酸异戊酯。研究了反应温度、溶剂、底物浓度、底物摩尔比、吸水剂用量等因素对酯化反应的影响,确定了正戊酸异戊酯的最佳合成条件为:反应温度为5 0℃,异辛烷为反应介质,底物浓度为0 15mol/L ,酸醇摩尔比为1∶1 4。在反应体系中需加入0 2 5 g/mL的5 分子筛,以吸收酯化反应生成的水。在优化的条件下,反应6h后,酯合成转化率达98%。     

离子液体介质中脂肪酶催化合成蔗糖-6-乙酯工艺优化

分别以脂肪酶为催化剂、蔗糖和乙酸乙烯酯为原料、离子液体[Emim]PF6为反应介质,应用单因素实验和正交实验优化了蔗糖-6-乙酯合成的工艺条件。结果表明,蔗糖-6-乙酯最佳合成条件为:脂肪酶浓度60mg/m L、乙酸乙烯酯和蔗糖摩尔比6∶1、反应体系含水量2%(v/v)、反应温度45℃和反应时间15h,在此条件下,蔗糖-6-乙酯最终产率为89.86%。在最优条件下,脂肪酶重复利用5次,蔗糖-6-乙酯产率仍维持在初始产率50%以上,表现出了良好的稳定性。     

非水相酶法合成葡萄糖月桂酸单酯

为制备葡萄糖月桂酸单酯,引入了苯基硼酸以增加葡剂中的溶解度并改善反应的专一性.通过考察各参数(溶剂类型、酸醇摩尔比、酶添加量、分子筛添加量及温度等)对转化率的影响,确定了最佳工艺条件:葡萄糖浓度50 mmol/L,葡萄糖和苯基硼酸摩尔比为1∶2,反应溶剂为叔丁醇,酸醇摩尔比为3∶1,脂肪酶添加量为20 g/L,分子筛添加量为100 g/L,反应温度为50℃,反应时间24 h,反应体积为10 mL,葡萄糖月桂酸单酯转化率为90.1%.     

有机相中脂肪酶催化阿魏酸油醇酯合成的研究

在有机相双溶剂体系中,用南极假丝酵母脂肪酶B(Novozym 435)催化合成阿魏酸油醇酯,研究了溶剂(10g P)、底物分子比、分子筛加量、酶的用量以及反应温度等因素对反应的影响.结果表明溶剂亲脂性越强,底物转化率越高,最适的溶剂为异辛烷/丁酮,最适反应条件为:酸醇比为1:8(n/n),分子筛和酶加量分别为100rag和30mg/mL.反应温度为65%,反应8d底物转化率最高可达99%.产物阿魏酸油醇酯具有一定抗DPPH自由基的能力,201xmol/L阿魏酸酯的DPPH自由基清除率为34%.     

有机相中脂肪酶催化阿魏酸油醇酯合成的研究

在有机相双溶剂体系中,用南极假丝酵母脂肪酶B(Novozym 435)催化合成阿魏酸油醇酯,研究了溶剂(logP)、底物分子比、分子筛加量、酶的用量以及反应温度等因素对反应的影响。结果表明溶剂亲脂性越强,底物转化率越高,最适的溶剂为异辛烷/丁酮,最适反应条件为:酸醇比为1:8(n/n),分子筛和酶加量分别为100mg和30mg/mL,反应温度为65℃,反应8d底物转化率最高可达99%。产物阿魏酸油醇酯具有一定抗DPPH自由基的能力,20μmol/L阿魏酸酯的DPPH自由基清除率为34%。      

酶法制备葛根素的丙酯衍生物

本文研究了不同种类的水解酶催化非水相葛根素丙酰化反应的催化效率,并研究以Novozym 435脂肪酶催化葛根素丙酰化反应为模型,几个关键反应因素对该模型的影响规律。研究发现固定化脂肪酶Novozym 435、Lipozyme IMTL、Lipozyme IMRM均能高效催化葛根素丙酰化反应,且转化率高达98%以上,但另外几种游离脂肪酶催化葛根素丙酰化反应活性及效率就特别低。相同条件下,猪胰脂肪酶催化葛根素丙酰化反应的转化率为67%左右;胰脂肪酶和CRL脂肪酶表现很低的催化活性,肽酶和蛋白酶没有表现催化活性。以四氢呋喃为反应溶剂,2 mg/m L Novozym 435脂肪酶,底物:酰基供体之比为1:30,水分含量为0的反应条件下,反应6 h,底物转化率达到99.5%。反应产物经分离纯化后进行了结构鉴定,高效液相色谱、质谱、傅里叶红外光谱结果表明,非水相酶催化葛根素酰化反应主要生成单酯,所得产物酯为葛根素丙单酯,区域选择性达98%。     

碱性脂肪酶在正庚烷中催化合成乙酸乙酯的研究

用碱性脂肪酶在正庚烷中催化合成乙酸乙酯,探讨了加酶量、反应温度和反应时间以及采用不同的碱性脂肪酶等因素对乙酸转化率的影响。研究表明,当乙酸浓度为0.20mol/L、乙酸和乙醇的摩尔比为1∶1.25、摇床转速为150r/min、定时加入一定量的3A分子筛适当移走产物的水分时,最佳反应温度为36℃;产自扩展青霉碱性脂肪酶高产变株FS1884-1的酶A催化效果为最好;当酶A的加入量为0.30g/瓶（相当于碱性脂肪酶的加入量为1700u/g乙酸）、反应时间为48h,乙酸的转化率已基本趋于稳定,转化率达71.4%。