脂肪酶综述
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脂肪酶综述摘要:脂肪酶是一类能够催化酯的水解反应以及在非水相体系中催化脂肪酸和醇类发生酯化反应的酶类。
随着酶学技术的快速发展,微生物脂肪酶也受到了越来越多的关注作为生物催化剂,脂肪酶一直以来都是生物技术领域中最重要的一类酶。
关键字:脂肪酶,酶活测定,非水相,食品工业应用。
简介:脂肪酶(三酰甘油酯水解酶,EC 3.1.1.3),是一类广泛存在于多种微生物中的生物催化剂。
脂肪酶最早被发现可追溯至1901年,其天然作用底物为三脂酰甘油酯,能够将酯键水解,释放甘油二酯甘油一酯甘油以及游离脂肪酸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大量的应用,并逐渐成为食品领域中应用最为广泛的酶类之一。
但是,由于目前脂肪酶相对于传统的化学催化剂的生产成本仍然偏高,这是制约脂肪酶工业化应用的主要问题,因此,在了解脂肪酶催化特性的基础上,通过筛选高产菌株,或者改变脂肪酶催化环境等方法提高脂肪酶的产率和利用率,降低利用脂肪酶进行工业化生产的成本是目前急需解决的主要问题。
1、脂肪酶的结构特点研究表明, 来源不同的脂肪酶,其氨基酸组成数目从270~ 641不等,其分子量为29 000~ 100 000。
迄今为止,人们已经对多种脂肪酶进行克隆和表达,并利用X -衍射等手段和定向修饰等技术测定了酶的氨基酸组成、晶体结构、等电点等参数, 确定了组成脂肪酶活性中心的三元组( triad)结构。
多数脂肪酶都是单链蛋白, 比如CCL( A) 含有534个氨基酸残基, 其组成3 个小的和11个大的β-折叠及10个α-螺旋。
其催化活性三元组由Ser-209、His-449和Glu341组成, Ser-209处于超二级结构折叠-螺旋[β-折叠( 202~208)-α -螺旋( 210~220) ]的转角处。
多数成熟的天然蛋白还含有糖类组分, 如CCL( A) 含有4. 2%葡萄糖、甘露糖和木糖等,所以实际测得的分子量比理论分子量偏大[157 223(理论) , 60 000(实测)]。
脂肪酶是一种水解酶,主要作用于脂肪和甘油三酯,将其分解为甘油和脂肪酸。
其作用机制可以从以下几个方面进行阐述:
1.底物识别与结合:脂肪酶首先通过其活性位点与
底物——脂肪或甘油三酯结合。
由于脂肪和甘油三酯不溶于水,脂肪酶具有一个亲水-疏水双亲结构,活性位点位于疏水口袋内,有利于与脂肪分子的疏水尾部接触并结合。
2.催化水解过程:当脂肪酶与甘油三酯紧密结合后,酶的活性中心,通常包含一个或多个关键氨基酸残基(如丝氨酸、天冬氨酸等),会与底物分子发生作用。
在这个过程中,丝氨酸残基通过其羟基(-OH)作为亲核试剂攻击甘油三
酯的酯键,促使酯键断裂,释放出脂肪酸和甘油-酯中间体。
3.产物释放与再生:断裂后的脂肪酸由于其疏水性
较强,离开酶的活性中心并与水相混溶,从而被释放出去。
接着,酶的活性中心再次准备好进行下一个催化循环。
4.立体选择性与特异性:不同来源和类型的脂肪酶
具有不同的立体选择性和底物特异性,可以优先水解特定位置的酯键,或是对不同链长的脂肪酸表现出不同的水解速率。
简而言之,脂肪酶通过识别、结合并催化底物分子的酯键水解,实现了将脂肪和甘油三酯分解成水溶性成分的过程,这对生物体的脂肪消化、能量代谢、脂质信号传导以及工业应用中的油脂改性等方面都具有重要意义。
微生物脂肪酶的纯化方法概述摘要:脂肪酶是一种重要的工业用酶,广泛应用于食品、精细化工、医药和能源等领域。
脂肪酶最主要的来源是通过微生物发酵生产。
本文综述了脂肪酶性质及应用,微生物脂肪酶的常规纯化方法和新型纯化方法,并展望了脂肪酶分离纯化的研究方向及前景。
关键词:微生物脂肪酶;纯化;常规分离纯化技术;新型分离纯化技术1.脂肪酶概述脂肪酶是一类特殊的酞基水解酶,其天然底物是油脂,主要水解由甘油和12碳原子以上的不溶性长链脂肪酸形成的甘油三酯,生成脂肪酸、甘油和甘油单酯或二酯。
同时还催化其他一些水不溶性酯类的水解、醇解、氨解、酯化、转酯化以及酯类逆向合成反应。
1.1脂肪酶的结构与性质在现代生物工程技术的参与下,人们对脂肪酶的结构研究也不断深入。
研究表明,脂肪酶是一种“丝氨水解酶”。
其活性中心都存在His-X-Y-Gly-Z-Ser-W-Gl或Y-Gly-His-Ser-W-Gly(W、X、Y、Z指非特异性氨基酸)相同或相似的一级结构氨基酸序列,在此基础上,His、Ser与另一种氨基酸残基(如CCL和GCL的Glu、RML和hPL的Asp等)一起构成脂肪酶催化活性中心的三元组;从结构功能的角度,脂肪酶中的丝氨酸-OH基既具有底物结合作用,又具有催化作用。
与大多数酶一样,脂肪酶的本质仍然是蛋白质,其氨基酸组成数目从270-641kd 不等,分子量处于25一100kd之间,等电点(Pl)在4-5之间不等。
脂肪酶的催化性质主要表现在催化甘油三酯的水解、催化酯交换和催化拆分手性化合物三个方面。
在催化油脂水解的反应中,脂肪酶表现出一定的脂肪酸特异性,其主要催化带12个碳原子以上的长链脂肪酸的甘油三酷,该反应可逆。
此外,来源不同的脂肪酶在催化油脂水解时还具有明显的轻基位置特异性。
1.2产脂肪酶微生物微生物脂肪酶的发现是在20世纪初,而国内直到60年代才开始了这方面的研究与开发,其中具有代表性的报道是,1967年中科院微生物所筛选得到解脂假丝酵母菌株,并于1969年制成酶制剂供应市场。
脂肪酶的微生物生产技术综述脂肪酶是一类催化脂肪水解的酶,在工业生产中具有广泛的应用。
传统的生产方法主要依赖于动物源脂肪提取,但存在成本高、工艺复杂等问题。
近年来,随着微生物生产技术的发展,利用微生物生产脂肪酶成为一种新的制备方法。
本文将对脂肪酶的微生物生产技术进行综述。
脂肪酶的微生物生产技术可以分为两大类:传统培养法和发酵工程法。
传统培养法主要是利用微生物本身产生的脂肪酶,在培养基中添加一定的诱导物质,刺激脂肪酶的合成。
常用的微生物有大肠杆菌、毕赤酵母、真菌等。
通过优化培养基成分、培养条件等因素,可以提高脂肪酶的产量和活性。
发酵工程法主要是通过基因工程手段改造微生物,使其能够高效表达目标脂肪酶的基因。
一般而言,利用真菌、大肠杆菌等基因工程菌株进行转基因技术的研究较多。
基因工程技术可以精确控制脂肪酶基因的表达,从而实现高效产酶。
同时,通过对菌株进行改造,还可以改善酶的稳定性、抗脂肪酸的能力等性能。
在微生物生产脂肪酶的过程中,存在一些关键技术需要克服。
首先是选择适宜的菌株。
不同的菌株对酶的产量和产酶条件有一定的要求,需要根据具体情况选择适宜的菌株。
其次是培养条件的优化。
如温度、pH值、培养基成分等因素对微生物生长和脂肪酶合成有重要影响,需要进行合理的调控。
此外,脂肪酶的分离纯化技术也是关键环节,通常采用离心、超滤、柱层析等方法进行分离纯化。
微生物生产脂肪酶的技术具有许多优点。
首先,可以避免对动物的依赖,减少对环境的影响,同时可持续生产,降低制备成本。
其次,基因工程技术的应用使得脂肪酶的产量和活性大幅度提高,可以满足工业需求。
此外,微生物生产脂肪酶的过程相对简单,易于规模化生产。
总之,微生物生产脂肪酶是一种新的制备方法,具有广阔的应用前景。
在今后的研究和开发中,需要进一步提高产酶菌株的稳定性和活性,改进酶的纯化技术,同时探索更多种类的微生物用于生产脂肪酶。
相信随着技术的发展,微生物生产脂肪酶的工艺将得到进一步完善和优化。
微生物脂肪酶的纯化方法概述摘要:脂肪酶是一种重要的工业用酶,广泛应用于食品、精细化工、医药和能源等领域。
脂肪酶最主要的来源是通过微生物发酵生产。
本文综述了脂肪酶性质及应用,微生物脂肪酶的常规纯化方法和新型纯化方法,并展望了脂肪酶分离纯化的研究方向及前景。
关键词:微生物脂肪酶;纯化;常规分离纯化技术;新型分离纯化技术1.脂肪酶概述脂肪酶是一类特殊的酞基水解酶,其天然底物是油脂,主要水解由甘油和12碳原子以上的不溶性长链脂肪酸形成的甘油三酯,生成脂肪酸、甘油和甘油单酯或二酯。
同时还催化其他一些水不溶性酯类的水解、醇解、氨解、酯化、转酯化以及酯类逆向合成反应。
1.1脂肪酶的结构与性质在现代生物工程技术的参与下,人们对脂肪酶的结构研究也不断深入。
研究表明,脂肪酶是一种“丝氨水解酶”。
其活性中心都存在His-X-Y-Gly-Z-Ser-W-Gl或Y-Gly-His-Ser-W-Gly(W、X、Y、Z指非特异性氨基酸)相同或相似的一级结构氨基酸序列,在此基础上,His、Ser与另一种氨基酸残基(如CCL和GCL的Glu、RML和hPL的Asp等)一起构成脂肪酶催化活性中心的三元组;从结构功能的角度,脂肪酶中的丝氨酸-OH基既具有底物结合作用,又具有催化作用。
与大多数酶一样,脂肪酶的本质仍然是蛋白质,其氨基酸组成数目从270-641kd 不等,分子量处于25一100kd之间,等电点(Pl)在4-5之间不等。
脂肪酶的催化性质主要表现在催化甘油三酯的水解、催化酯交换和催化拆分手性化合物三个方面。
在催化油脂水解的反应中,脂肪酶表现出一定的脂肪酸特异性,其主要催化带12个碳原子以上的长链脂肪酸的甘油三酷,该反应可逆。
此外,来源不同的脂肪酶在催化油脂水解时还具有明显的轻基位置特异性。
1.2产脂肪酶微生物微生物脂肪酶的发现是在20世纪初,而国内直到60年代才开始了这方面的研究与开发,其中具有代表性的报道是,1967年中科院微生物所筛选得到解脂假丝酵母菌株,并于1969年制成酶制剂供应市场。
脂肪酶的微生物生产技术综述By 夏远川脂肪酶是一种普遍存在于动植物和微生物体内的酶,也是最早研究的酶类之一,早在1834年就有关于兔胰腺脂肪酶活性的报道。
[1]脂肪酶是一类特殊酯键水解酶,一般用于催化水解和合成反应,在油水界面上,它催化三酰甘油的酯键的水解,生成甘油一酯、甘油二酯或直接生成甘油和脂肪酸。
[2]脂肪酶还可催化酯类化合物的醇解、酯化、酯交换等反应,且不需要辅酶,在工业生产和研究工作中均有广泛应用。
[3]脂肪酶按作用时的适应温度可分为高温脂肪酶、中温脂肪酶、低温脂肪酶;按适宜pH可分为碱性脂肪酶、中性脂肪酶、酸性脂肪酶。
脂肪酶的主要工业应用方向:1、洗涤工业:在洗涤剂中添加脂肪酶可使洗涤剂对脂质类污渍的去除效果大大提高,并可减少表面活性剂及无机助剂(尤其是三聚磷酸钠)的用量,大大减少洗涤剂带来的环境污染。
用于洗涤剂的脂肪酶为碱性脂肪酶,在碱性范围内有活性、活性不受表面活性剂影响、对氧系漂白剂稳定、热稳定性好,并且由于大多数加酶洗涤剂都适当配有蛋白酶,因此用于洗涤剂的脂肪酶还应具抗蛋白酶降解的能力。
[4]1988年,丹麦NOVO公司将碱性脂肪酶应用于洗涤剂中并推向市场。
1992年,这家公司构建了商业上第一株产脂肪酶菌株。
[1]2、食品工业:油脂改性是食品加工过程中的一个重要环节,脂肪酶可通过催化酯交换、酯转移、水解等反应,改变油脂的的物理化学性质,使便宜的、营养价值低的油脂升级为昂贵的、营养价值高的油脂;此外脂肪酶还可用于合成广泛应用于食品工业的糖酯类产品、合成不带副产物或毒性物质的芳香味酯类化合物、合成抗坏血酸酯类抗氧化剂如异抗坏血酸等。
[5]3、造纸工业:使用脂肪酶处理纸浆可减少胶黏物(绝大多数胶黏物都含有大量酯键)对造纸毛毯网间空隙的堵塞,提高纸机的运行效率和成纸品质,并降低环境污染,减少废水处理的负荷。
此外脂肪酶脱墨技术在废纸利用方面也起到非常大的作用,与传统脱墨技术相比脱墨效果更好环境污染更低,具有很大的优势。
脂肪酶简介
目录
•1拼音
•2英文参考
•3英文名
•4脂肪酶的别名
•5正常值
•6化验结果意义
•7化验取材
•8化验方法
•9化验类别一
•10化验类别二
•11参考资料
1拼音
zhī fáng méi
2英文参考
lipase
脂肪酶是分解脂肪的酶,催化脂肪(三酸甘油酯)水解为甘油和脂肪酸。
3英文名
lipase
4脂肪酶的别名
血清脂肪酶,LPS
5正常值
滴定法0~417U/L
比浊法30~190U/L
速率法0~190U/L
6化验结果意义
(1)升高:急慢性胰腺炎、胰液淤滞(胰腺癌、胰腺囊肿、胆管癌、
胆石症、*** 癌等)、肾功能不全、胰腺损伤、穿孔性腹膜炎、胰腺导管阻塞(结石、鸦片、可待因、甲基胆堿)。
(2)降低:胰腺炎晚期、胰大部切除等。
7化验取材
血液
8化验方法
酶类测定
9化验类别一
血液生化检查
10化验类别二
酶类测定
11参考资料
《新编临床检验与检查手册》、《新编化验员工作手册》
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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]。
脂肪酶综述脂肪酶综述摘要: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。
脂肪酶反应条件温和,具有优良的立体选择性,并且不会造成环境污染,因此,在食品、皮革、医药、饲料和洗涤剂等许多工业领域中均有广泛的应用。
本文着重介绍脂肪酶的特点及应用。
关键字:脂肪酶性质来源应用一、脂肪酶简介脂肪酶即三酰基甘油酰基水解酶,它催化天然底物油脂水解,生成脂肪酸、甘油和甘油单酯或二酯。
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。
它是分解脂肪的酶。
在动植物体和微生物中普遍存在,是一类特殊的酯键水解酶,催化如下反应:甘油三酯+ 水= 甘油+ 游离脂肪酸。
它的另一重要特征是只作用于异相系统,即在油(或脂) 一水界面上作用,对均匀分散的或水溶性底物无作用即使作用也极缓慢,因此脂肪酶也可说是专门在异相系统或水不溶性系统的油(脂) —水界面上水解酯的酶。
二、脂肪酶的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。
脂肪酶及其在化学品合成中的应用1. 引言1.1 脂肪酶的概述脂肪酶,也称为脂肪水解酶或脂肪酯酶,是一类能够催化脂肪酯水解生成脂肪酸和甘油的酶类。
在生物体内,脂肪酶起着重要的作用,参与脂肪的消化和代谢过程。
脂肪酶具有高度的底物特异性和催化活性,能够高效地水解各种类型的脂肪酯。
脂肪酶在各种生物体中都广泛存在,包括微生物、植物和动物等。
不同来源的脂肪酶在结构和催化机制上可能存在一定差异,但它们在水解脂肪酯方面的功能是相似的。
脂肪酶的活性受到pH值、温度、离子浓度等环境因素的影响,因此在应用中需要考虑到这些因素对其活性的影响。
除了在生物体内的代谢过程中,脂肪酶在化学品合成中也具有重要的应用价值。
通过利用脂肪酶的催化作用,可以高效合成各种酯类化合物,包括甘油酯、脂肪酯等。
脂肪酶催化合成具有优异的底物特异性和产物选择性,能够在不同条件下实现高产率和高纯度的产物制备。
在化学品生产和合成领域,脂肪酶被广泛应用,并在可持续化学品合成和绿色合成化学品中展示出巨大的潜力。
1.2 脂肪酶在化学品合成中的重要性在化学品合成领域,脂肪酶具有重要的作用。
脂肪酶是一类能够催化脂肪水解反应的酶类蛋白,是生物体内重要的消化酶之一。
在化学品合成中,脂肪酶可以作为催化剂,促进酯类化合物的合成反应。
由于脂肪酶具有高效、特异性强、对底物选择性广泛等优点,使其在化学品合成中备受青睐。
脂肪酶在化学品合成中的重要性不容忽视,其在催化反应中的性能优势为化学品合成领域带来了新的发展机遇,也为绿色化学品生产提供了重要的技术支持。
随着对脂肪酶研究的不断深入和技术的不断完善,脂肪酶在化学品合成中的应用前景将更加广阔,为可持续发展和绿色化学品生产做出更大的贡献。
2. 正文2.1 脂肪酶在合成酯类化合物中的应用脂肪酶在合成酯类化合物中起着重要作用。
酯类化合物是一类广泛存在于生活中的化合物,包括酯类香精、酯类溶剂、酯类润滑剂等。
脂肪酶通过催化酯化反应,可以有效地合成各种酯类化合物。
脂肪酶的微生物生产技术综述By 夏远川脂肪酶是一种普遍存在于动植物和微生物体内的酶,也是最早研究的酶类之一,早在1834年就有关于兔胰腺脂肪酶活性的报道。
[1]脂肪酶是一类特殊酯键水解酶,一般用于催化水解和合成反应,在油水界面上,它催化三酰甘油的酯键的水解,生成甘油一酯、甘油二酯或直接生成甘油和脂肪酸。
[2]脂肪酶还可催化酯类化合物的醇解、酯化、酯交换等反应,且不需要辅酶,在工业生产和研究工作中均有广泛应用。
[3]脂肪酶按作用时的适应温度可分为高温脂肪酶、中温脂肪酶、低温脂肪酶;按适宜pH可分为碱性脂肪酶、中性脂肪酶、酸性脂肪酶。
脂肪酶的主要工业应用方向:1、洗涤工业:在洗涤剂中添加脂肪酶可使洗涤剂对脂质类污渍的去除效果大大提高,并可减少表面活性剂及无机助剂(尤其是三聚磷酸钠)的用量,大大减少洗涤剂带来的环境污染。
用于洗涤剂的脂肪酶为碱性脂肪酶,在碱性范围内有活性、活性不受表面活性剂影响、对氧系漂白剂稳定、热稳定性好,并且由于大多数加酶洗涤剂都适当配有蛋白酶,因此用于洗涤剂的脂肪酶还应具抗蛋白酶降解的能力。
[4]1988年,丹麦NOVO公司将碱性脂肪酶应用于洗涤剂中并推向市场。
1992年,这家公司构建了商业上第一株产脂肪酶菌株。
[1]2、食品工业:油脂改性是食品加工过程中的一个重要环节,脂肪酶可通过催化酯交换、酯转移、水解等反应,改变油脂的的物理化学性质,使便宜的、营养价值低的油脂升级为昂贵的、营养价值高的油脂;此外脂肪酶还可用于合成广泛应用于食品工业的糖酯类产品、合成不带副产物或毒性物质的芳香味酯类化合物、合成抗坏血酸酯类抗氧化剂如异抗坏血酸等。
[5]3、造纸工业:使用脂肪酶处理纸浆可减少胶黏物(绝大多数胶黏物都含有大量酯键)对造纸毛毯网间空隙的堵塞,提高纸机的运行效率和成纸品质,并降低环境污染,减少废水处理的负荷。
此外脂肪酶脱墨技术在废纸利用方面也起到非常大的作用,与传统脱墨技术相比脱墨效果更好环境污染更低,具有很大的优势。
脂肪酶主要功能全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:脂肪酶是一类在生物体内可催化分解脂肪类物质的酶,其主要功能是参与人体内脂肪的代谢过程。
脂肪是一种重要的营养物质,它是食物中最能提供能量的成分之一。
而脂肪酶则扮演着关键的角色,帮助我们消化和吸收脂肪,维持人体正常的代谢活动。
脂肪酶主要功能之一是在消化系统中对脂肪进行分解。
人体摄入的脂肪主要是三酸甘油脂,经过食物在口腔、食道、胃和十二指肠的咀嚼、混合和酸性和碱性消化液的相互作用后,脂肪通过脂肪酶的作用被水解成三酸甘油和甘油,再由胆汁中的胆盐乳化后被轻松吸收。
脂肪酶对脂肪分子的分解过程至关重要,保证了脂肪的消化和吸收。
脂肪酶在人体内还参与了脂肪的合成和分解过程。
在脂肪的合成过程中,脂肪酶促进脂肪酸和甘油的结合,形成三酸甘油,这些脂肪将被储存在体内以供能量使用。
而在脂肪的分解过程中,脂肪酶可将体内储存的脂肪分解成脂肪酸和甘油,释放出能量,供身体进行运动和其他代谢活动。
脂肪酶还具有降低血脂的作用。
高脂血症是很多心血管疾病的危险因素,而脂肪酶可以帮助降低血液中的脂肪含量,减少脂肪在血液中的沉积,从而降低心血管疾病的发病率。
通过促进脂肪分解和引导脂肪在体内的合成消耗,脂肪酶可以平衡体内脂肪的含量,维持身体的健康。
脂肪酶在人体内发挥着重要的作用,它参与了脂肪的消化、吸收、合成和分解等过程,维持了体内脂肪代谢的平衡。
要保持身体健康,就需要摄入适量的脂肪,并保证脂肪酶正常工作。
在日常生活中,可以通过合理的饮食和运动来维护脂肪代谢的平衡,促进健康的生活方式。
【2000字】第二篇示例:脂肪酶是一种重要的酶类物质,主要功能是在人体中促进脂肪的分解和消化。
脂肪酶在胃、肠等消化系统中起着至关重要的作用,在人体健康中发挥着重要的作用。
我们来探讨一下脂肪酶在人体内的作用。
脂肪酶主要存在于人体的消化系统中,负责将脂肪分解为较小的脂肪分子和甘油,使其更容易被人体吸收。
脂肪酶能够加速脂质的分解,使其更易被胰脂酶等消化酶分解,在肠道中更容易被吸收。
脂肪酶综述范文
摘要:本文主要介绍脂肪酶的分类、结构、功能,以及脂肪酶具有的
特点、功能和应用。
本文研究表明,脂肪酶是一类重要的酶,具有高效地
水解植物油或动物油的特性,在食品加工和饲料中有重要的用途。
关键词:酶,脂肪酶,分类,结构,功能
1.绪论
酶是生物反应中的重要调节因子,它可以改变一种物质的形态,它可
以加速反应速度或减少反应温度。
而脂肪酶是一类重要的酶,它可以高效
地水解植物油或动物油形成脂肪酸。
脂肪酶具有多种分类、结构、功能等,对于食品加工和饲料中有重要的用途。
2.脂肪酶的分类
根据水解的活性,脂肪酶分为三大类:构象显性脂肪酶(CP)、非构
象显性脂肪酶(NAP)、和抗坏血酸脂肪酶(RCP)。
构象显性脂肪酶(CP)是一种普通的脂肪酶,其结构受到氢键象限
(H-bond)及构象(conformation)的限制,最常见的CP包括酪烯水解
酶(lipase)和油酶改性物(esterase modification)等。
它们可以在
极性水中水解脂肪酸,但最适宜于中性或小质量比的水中。
脂肪酶综述范文脂肪酶是一类能够催化脂肪分解的酶,它在生物体中起到重要的作用。
本文将就脂肪酶的结构、功能和应用展开综述,以及一些相关的研究进展。
脂肪酶是一类水解酶,它主要催化甘油脂的水解反应,将甘油和脂肪酸分解成甘油和游离脂肪酸。
脂肪酶的分解作用对于生物体的能量供应和营养吸收非常重要。
在人体中,脂肪酶主要存在于胰液和肠道中,协助脂肪的消化吸收。
此外,脂肪酶还能催化其他脂质类物质的水解,如酯、磷脂等。
脂肪酶的结构非常多样,包括蛋白质、糖蛋白、脂质部分和辅助因子等。
研究表明,脂肪酶的活性主要与其催化部位和辅助因子有关。
催化作用的部位主要是一些亲水性氨基酸残基,如丝氨酸、谷氨酸等。
辅助因子则可以改变酶的构象、稳定其活性或提供其它功能。
此外,脂肪酶的结构与功能也受到基因的调控。
脂肪酶在医学和食品工业中有着广泛的应用。
在医学领域,脂肪酶在临床诊断、药物研发和治疗等方面发挥着重要作用。
例如,通过检测血液中的脂肪酶活性可以帮助诊断胰腺炎、胆囊炎等疾病。
在药物研发方面,脂肪酶也是一个重要的靶点,许多抗肥胖和抗高脂血症药物的研究与脂肪酶的抑制有关。
此外,脂肪酶还可以用于脂肪酸的合成、生物柴油的生产等方面。
近年来,关于脂肪酶的研究也取得了很大的进展。
通过对脂肪酶基因的研究,科学家们发现了与肥胖、高脂血症等疾病相关的突变,并开展相应的治疗研究。
此外,一些研究还表明脂肪酶在肠道微生物的代谢中起着重要作用,通过改变脂肪酶的活性或者菌群的结构,可以影响人体的脂质代谢和肠道健康。
综上所述,脂肪酶是一类能够催化脂肪分解的重要酶类。
它的结构和功能多样,在医学和食品工业等领域有着广泛的应用。
近年来,与脂肪酶相关的研究也取得了很大的进展,为深入理解脂肪代谢和相关疾病的发生提供了重要的理论和实证依据。
随着研究的不断深入,相信脂肪酶的结构和功能将会揭示更多的秘密,为相关领域的应用和治疗提供更多的可能性。
食品与药品 Food and Drug 2007年第 9 卷第 12期脂肪酶的研究进展张中义,吴新侠(郑州轻工业学院食品与生物工程系,河南郑州 450002)摘要:对脂肪酶菌种来源、催化活性中心构成对酶活性的影响及工业应用的研究进展作一综述。
关键词:脂肪酶;催化作用;应用中图分类号:Q 55 文献标识码: A 文章编号:1672-979X(2007)12-0054-031前景与展望脂肪酶来源不同,导致结构和性质的多样性、不稳定性,使脂肪酶研究进展较慢。
固定化脂肪酶可重复利用,提高酶稳定性、有利于实现工业化生产,降低生产成本。
目前,脂肪酶固定化因其经济性和技术可靠性,离产业化还有相当大的差距,需对脂肪酶载体、固定化技术作深入研究。
今后,脂肪酶研究需生物遗传、生物化工、仪器分析、食品工程等领的研究人员通力合作,筛选新的工业脂肪酶菌株,以解决工业生产和保护环境问题。
2 脂肪酶结构和分子生物学研究2.1 脂肪酶的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。
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-螺盖保护;(3)多数脂肪酶都有 1 个螺旋片段,一般称为“盖子”,当酶处于闭合状态时,活性位点被“盖子”覆盖。
当存在脂质微囊时,“盖子”打开与其结合,催化脂肪水解。
Secundo[4]研3种脂肪酶是:柱状假丝酵母脂肪酶(Candida rugosalipase, CRL),莓实假单胞菌脂肪(Pseudomonasfragilipase,PFL)和枯草杆菌脂肪酶A(Bacillussubtilisli-pase A, BSLA)。
用 CRL同工酶 3 代替 CRL 同工酶 1的盖子结构时,脂肪酶在有机溶剂中的活性和立体选择性都有降低。
摘要:1脂肪酶是一种具有广泛应用潜力的生物催化剂,本文介绍了脂肪酶在食品中的应用情况。
关键词:1脂肪酶;食品;应用前言脂肪酶(EC3.1.1.3,甘油酯水解酶)是一类特殊的酯键水解酶,根据底物专一性分为非专一性脂肪酶、脂肪酸专一性脂肪酶和专一性脂肪酶。
脂肪酶存在于动物、植物和微生物中。
在有机相中,脂肪酶能催化酯合成、酯交换反应、酯聚合反应、肽合成以及酰胺合成等,因此,近年来,在食品工业中得到广泛应用。
1 脂肪酶的性质自1834年脂肪酶被发现以来,已有一百多年的研究历史,脂肪酶是生物体内一类重要的代谢酶,其天然底物为长链脂肪酸酯(如各种油脂等),可以在异相系统(油、水界面)或有机相中起作用,并且具有一定的位置专一性。
尽管脂肪酶来源不同,不同来源的脂肪酶的氨基酸组成不同,但其分子量都在20000—60000之间,其活性中心具有相同或相似的结构组成,其活性中心除少数例外,一般都是由丝氨酸、天冬氨酸、组氨酸组成的三联体,酶分子空间结构的中央是一个疏水的13一折叠,其周围包绕着两亲的0【一螺旋,三个氨基酸以高度保守的几何取向位于中央13一折叠一侧的“环”中。
大多数脂肪酶还有一个可移动的结构一“盖子”。
这个“盖子”在脂肪酶未活化时会盖住“环”中的活性催化部位,脂肪酶分子活化后,此“盖子”就会打开,使得酶作用的底物能结合到酶分子的“底物结合位置”上。
脂肪酶只能在异相系统即油水的界面上作用,对均匀分散的或水溶的底物不作用,即使作用也极为缓慢,脂肪酶作用在体系的亲水、疏水界面层。
脂肪酶在食品工业中的应用l2.1 在油脂加工中应用脂肪酶可催化脂肪生成脂肪酸和甘油,发生油脂水解反应,在脂肪酸与肥皂工业上广泛应用。
由于一般水解反应时,固体油脂在反应系统中极难分散,反应速度缓慢。
小林哲夫等在水一有机溶剂二相反应系统进行脂肪酶的水解,将牛油脂溶于适当的有机溶剂中,使含有基质的有机溶剂充分分散于水相中,提高反应速度,反应生成物的脂肪酸和甘油分别分配于有机相和水相进行分离回收,48h后,牛油的分解率可达100%。
脂肪酶的概述及应用
脂肪酶是一类催化脂肪水解的酶,也被称为脂肪水解酶或脂肪酯水解酶。
它主要催化脂肪酯的水解反应,将脂肪酯水解为脂肪酸和甘油。
脂肪酶在生物体内广泛存在,包括人类、动物和微生物等。
脂肪酶的应用非常广泛,涉及到食品工业、制药工业、染料工业、皮革工业等多个领域。
以下是一些主要的应用:
1.食品工业:在食品加工中,脂肪酶被用于催化脂肪酯的水解,从而产生脂肪酸和甘油。
这样可以改善食品的质地、口感和保存性能。
例如,在面包的制作中,脂肪酶可用于改善面包的乳化性和延展性。
2.制药工业:脂肪酶可用于制备药物和生物催化反应。
例如,脂肪酶可用于合成含有脂肪酸根的药物。
此外,脂肪酶可作为制备生物柴油的催化剂,在生物柴油生产中具有重要作用。
3.染料工业:脂肪酶可用于催化脂肪酸甲酯的水解,从而产生染料中所需的脂肪酸。
这种方法不仅可以提高染料的产量,还可以降低染料的成本。
4.皮革工业:在皮革鞣制中,脂肪酶可用于去除皮革中的脂肪酸,从而改善皮革的柔软性和延展性。
除了以上的应用之外,脂肪酶还广泛用于环境保护和生物技术领域。
在环境保护中,脂肪酶可用于处理含有脂肪酸的废水。
在生物技术领域,脂肪酶可用于催化合成生物活性物质和酶的修饰。
总之,脂肪酶作为一类重要的酶类催化剂,在许多领域有着广泛的应用。
它不仅可以高效催化脂肪水解反应,还可以用于生物柴油生产、药物
合成、染料工业和皮革工业等领域。
随着生物技术的不断发展,脂肪酶的应用前景将更加广阔。
脂肪酶综述摘要: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。
脂肪酶反应条件温和,具有优良的立体选择性,并且不会造成环境污染,因此,在食品、皮革、医药、饲料和洗涤剂等许多工业领域中均有广泛的应用。
本文着重介绍脂肪酶的特点及应用。
关键字:脂肪酶性质来源应用一、脂肪酶简介脂肪酶即三酰基甘油酰基水解酶,它催化天然底物油脂水解,生成脂肪酸、甘油和甘油单酯或二酯。
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。
它是分解脂肪的酶。
在动植物体和微生物中普遍存在,是一类特殊的酯键水解酶,催化如下反应:甘油三酯+ 水= 甘油+ 游离脂肪酸。
它的另一重要特征是只作用于异相系统,即在油(或脂) 一水界面上作用,对均匀分散的或水溶性底物无作用即使作用也极缓慢,因此脂肪酶也可说是专门在异相系统或水不溶性系统的油(脂) —水界面上水解酯的酶。
二、脂肪酶的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。
三、脂肪酶的性质1.脂肪酶的理化性质脂肪酶是一类具有多种催化能力的酶,可以催化三酰甘油酯及其他一些水不溶性酯类的水解、醇解、酯化、转酯化及酯类的逆向合成反应,除此之外还表现出其他一些酶的活性,如磷脂酶、溶血磷脂酶、胆固醇酯酶、酰肽水解酶活性等。
脂肪酶不同活性的发挥依赖于反应体系的特点,如在油水界面促进酯水解,而在有机相中可以酶促合成和酯交换。
脂肪酶的性质研究主要包括最适温度与pH、温度与pH稳定性、底物特异性等几个方面。
迄今,已分离、纯化了大量的微生物脂肪酶,并研究了其性质,它们在分子量、最适pH、最适温度、pH和热稳定性、等电点和其他生化性质方面存在不同。
总体而言,微生物脂肪酶具有比动植物脂肪酶更广的作用pH、作用温度范围,高稳定性和活性,对底物有特异性。
脂肪酶的催化特性在于:在油水界面上其催化活力最大,早在1958年Sarda和Desnnelv 就发现了这一现象。
溶于水的酶作用于不溶于水的底物,反应是在2个彼此分离的完全不同的相的界面上进行。
2.脂肪酶催化活性的提高由于游离脂肪酶在有机反应体系中容易失活,并且难于从反应物体系中回收,不能循环使用,导致生产成本较高。
因此,为了使脂肪酶能够大规模应用于工业生产,人们致力于提高催化有机反应脂肪酶的活性和稳定性。
①增加脂肪酶在有机溶剂中的分散度有机催化反应中,由于脂肪酶的水溶性蛋白质的本质,使其不能均匀分散于有机溶剂中,导致其催化活性不能得到充分发挥。
因而可以通过某种方式增加脂肪酶在有机溶剂中的溶解度,以提高脂肪酶的催化性能。
②脂肪酶的固定化固定化方法是生物催化剂实现其工业化应用的重要手段。
脂肪酶可以通过固定化获得很强的操作稳定性好及可重复利用性,因而寻找适宜的固定化载体及探索新的简单可行的固定化技术一直是研究的热点。
四、脂肪酶的生产脂肪酶的制备方法有提取法、化学合成法和微生物发酵法。
提取法资源有限、工艺复杂、产量低;化学合成法成本太高;微生物发酵法的应用前景要远远大于提取法和化学合成法,它不受环境影响,资源丰富,产酶周期短,产物较单纯且成本低,生产上易于管理。
1.微生物脂肪酶的产生菌及筛选方法Fagery 规定优良产酶菌株的标准应是短时、营养基质低廉、菌株易分离、胞外酶、非致病菌、不产生毒素、遗传性状稳定及对噬菌体不敏感等。
目前,产脂肪酶菌株主要集中在根霉、曲霉、假丝酵母、青霉、毛霉、须霉及假单胞菌等。
2.微生物脂肪酶的发酵生产脂肪酶液态发酵可采用分批发酵,补料分批发酵,连续发酵,反复分批发酵;而固态发酵一般只见于分批发酵。
五、脂肪酶的应用1. 脂肪酶在食品加工中的应用脂肪酶在肉类加工中已得到有效的利用,如鱼肉加工中,脂肪酶参与生物酯解,除去鱼肉的脂类。
近年,油脂改良技术成为研究的热点,最有价值的应用是将棕榈油转化为类可可脂。
在非水相中用米赫毛霉(Mucor miehe)脂肪酶Lipozyme IM催化,使硬脂酸甲酯与33~39℃熔点棕榈油进行酯交换,制取类可可脂。
此外,脂肪酶在改变植物油物理性状方面也有很大的潜力。
与化学合成的氢化油相比,脂肪酶具有催化酯交换改性油脂风味好,异构体少,不产生对人体有害的反式脂肪酸等优点,可生产营养价值高的塑性脂肪。
脂肪酶可用于改良食品风味。
在适当条件下,脂肪酶生成短链脂肪酸酯、乙醇、丙酮、乙醛、二甲硫醚及低级脂肪酸等风味成分,增强食品香味。
如在奶酪生产中,脂肪酶将脂肪降解为游离脂肪酸,游离脂肪酸分解形成有挥发性的脂肪酸,异戊醛,二乙酰,3-羟基丁酮等呈味物质,改善了奶酪风味,并产生特殊香味。
脂肪酶还能催化脂肪释放中链脂肪酸产生爽滑感。
释放出游离脂肪酸参与化学反应,诱发合成乙酰乙酸、p一酮类酸、甲基酮、香味酯和内酯等香味成分。
有机溶剂中,南极假丝酵母脂肪酶B催化合成短链香味酯转化率较高,现已用作酯化反应的高效催化剂。
用产朊假丝酵母(Candida utilis)发酵脂肪酶处理的牛肉汁或黄油,可产生类似牛肉或蓝纹奶酪的风味物质。
脂肪酶还可延长面包的货架期,控制非酶促褐变,增加面包体积,改善面包结构。
国外Bio.CatInc、Enzyme Industry、Troy、V A等公司已开始销售添加脂肪酶面包的生产设备。
2.脂肪酶在饲料中的应用饲料资源不足一直是我国养殖业面临的一个大问题,在耕地和水资源严重紧缺的情况下,粮食产量已很难提高。
我国动物生产中饲料转化率低,猪、鸡、奶牛等的饲料转化率均比国际先进水平低0.3~0.6个百分点,使得饲料资源不足的问题更加严峻。
饲料用酶制剂的开发和应用极大的缓解了饲料资源的不足。
近年来,酶制剂一直是国内外动物营养研究的热点之一,它们在饲料工业中的有效应用使得饲料工业和养殖业安全、高效、环保和可持续发展成为可能。
脂肪在畜禽体内的作用主要是氧化供能,它含有的能量是碳水化合物的2.25倍,可满足动物体对较高能量浓度的要求;脂肪是脂溶性维生素和某些激素的溶剂,促进对这些物质的吸收和利用,同时为畜禽提供必需的不饱和脂肪酸,保证畜禽的健康生长;添加脂肪还可减少饲料加工过程中的粉尘,改善饲料外观,在高温条件下,还有利于提高能量摄入量,降低畜禽的体热增耗,减缓热应激。
此外,添加脂肪可有效地提高饲料的适口性。
因此,在猪、鸡和奶牛饲养中,在饲料中添加脂肪是比较普遍的。
3.脂肪酶在纺织物中的应用织物表面脂质影响织物的柔软度、光亮度和着色与手感。
传统脂处理法是用化学品脱除,效果不理想,且污染环境,成本高。
脂肪酶能将织物表面脂质水解成易溶于水的脂肪酸,易于脱除。
经研究酶处理羊毛毯的防缩性能,比未处理的羊毛缩水性有明显改善,用脂肪酶和淀粉酶协同处理棉布纤维,棉布白度提高,染色瑕疵少,更柔软、舒适。
4.脂肪酶的医学应用脂肪酶是一种重要的药物靶或中间体标记酶。
作为诊断工具,脂肪酶可预测疾病。
测定脂肪酶催化甘油三酸酯产生的甘油可间接获得血清甘油三酸酯的含量,血清中脂肪酶还可用于检测急性胰腺炎和胰腺损伤。
研究脂肪酶和血清淀粉酶测定胰腺炎的特异性,发现胰腺炎病发后,血脂肪酶明显升高,诊断有特异性,结果比血清淀粉酶更可靠。
5.脂肪酶在生物柴油中的应用生物柴油是碳链长度为16-19的脂肪酸和甲醇或乙醇形成的酯类化合物的总称。
近年,用脂肪酶催化合成生物柴油,代替石化能源成为研究热点。
用物理吸附法将假丝酵母脂肪酶固定于大孔树脂,可催化大豆油制造生物柴油。
研究表明,粗酶,树脂重量比为1.92:1,水,油重量比为3:17,4O℃,pH 7.4时,脂肪酶活性较高,转化率9 7.3%。
用固定化南极假丝酵母(c.antarctica)脂肪酶催化泔水油,可制造生物柴油。
6.脂肪酶在生物传感器中的应用用脂肪酶的催化特性研制生物传感器逐渐受到关注。
固定在pH或氧化电极的脂肪酶联合葡萄糖氧化酶可作为脂质生物传感器,测定甘油三酯、血胆固醇含量。
六、脂肪酶的前景展望脂肪酶来源不同,导致结构和性质的多样性、不稳定性,使脂肪酶研究进展较慢。
固定化脂肪酶可重复利用,提高酶稳定性、有利于实现工业化生产,降低生产成本。
目前,脂肪酶固定化因其经济性和技术可靠性,离产业化还有相当大的差距,需对脂肪酶载体、固定化技术作深入研究。
今后,脂肪酶研究需生物遗传、生物化工、仪器分析、食品工程等领域的研究人员通力合作,筛选新的工业脂肪酶菌株,以解决工业生产和保护环境问题。