微生物脂肪酶的研究进展 (1)

微生物发酵生产脂肪酶的研究进展作者：李杨商谈来源：《科技风》2020年第08期摘;要：酶的开发和应用具有巨大市场前景。

一般情况下酶被利用在日常食品的发酵，以及洗涤剂、制药等新的领域的应用，同时因为酶的重要性脂肪酶也受到广泛关注。

市场对脂肪酶的需求不断增长，从而使对于生产脂肪酶的研究也在不断的提高，现在的市场上较多情况都是利用微生物的发酵来制造和生产脂肪酶。

但是由于目前商业化的脂肪酶成本相对较高，因此探索如何去提高脂肪酶的产量以及利用率是目前需要解决的问题。

我们通过研究发现传统的发酵培养技术降低了脂肪酶的生产成本，同时可以很好的提高生产脂肪酶的效率。

关键词：脂肪酶;微生物;发酵一、什么是脂肪酶以及脂肪酶如何生产（1）脂肪酶学名是三酰基甘油酰基水解酶，能够催化油脂发生水解反应，生成脂肪酸和甘油等物质。

脂肪酶是酶类的一种，其本质是由氨基酸组成的蛋白质物质，由于脂肪酶有专一性，所以只对一种脂肪起作用，不同结构的脂肪酶其可以发生作用的油脂类物质也不同。

脂肪酶最早于1834年被发现，是生物体内极其重要的代谢酶，是人体和生物体代谢过程中不可缺少的酶类。

有了脂肪酶，人体和生物体摄入的油脂类物质才能被肠道吸收。

随着时代的发展，脂肪酶也逐渐被应用在工业上。

（2）通常情况下我们会利用的脂肪酶主要来源于微生物的发酵。

产脂肪酶的菌类主要有黑曲霉菌、荧光假单胞菌、白地霉无根根霉菌、毛霉圆柱假丝酵母菌、巢子须霉德氏根霉菌、多球菌绵毛状腐质霉菌、圆弧青霉黏质色杆菌。

而国内用于生产提取脂肪酶的菌种以黑曲霉为主，采用液体深层发酵的方法。

脂肪酶发酵菌还用于工业生产，其产量和产酶质量必然是各大生产厂家最关注的问题。

因此科研人员采用诱变技术对脂肪酶不断作用引起其基因突变并且一步一步进行筛选，最终得出可以用于工业生产的高产菌株。

高产菌株的产酶能力是一般菌株的几十倍甚至上百倍。

富集培养基用于增加所采集样本中微生物的数量，以避免把某些微生物漏掉，所以通常用全营养培养基。

微生物发酵生产脂肪酶的研究进展微生物发酵生产脂肪酶是一种重要的工业方法，用于生产脂肪酸和甘油等化学品。

在过去的几十年中，研究人员已经取得了一系列关于微生物发酵生产脂肪酶的重要进展。

本文将介绍一些最新的研究成果。

目前，最常用的微生物发酵生产脂肪酶的方法是使用真菌和细菌。

真菌主要包括浅拟青霉菌和乳酸菌，细菌主要包括大肠杆菌和枯草杆菌等。

这些微生物具有较高的脂肪酶活性和较好的产量。

通过应用发酵技术和优化培养条件，研究人员已经成功地实现了大规模的脂肪酶生产。

在微生物发酵过程中，培养条件是影响脂肪酶产量和活性的重要因素。

研究人员发现，温度、pH值、培养基成分和培养时间等因素对脂肪酶活性和产量有重要影响。

通过优化这些因素，可以显著提高脂肪酶的产量和活性。

还可以通过改变微生物菌株的基因组，进一步提高脂肪酶的产量和活性。

近年来，还出现了一些新的微生物发酵生产脂肪酶的方法。

研究人员发现一种新的产脂肪酶的微生物菌株，并通过改变其培养条件和基因组来提高脂肪酶的产量和活性。

一些研究还尝试利用遗传工程的方法，将脂肪酶的基因导入到其他微生物中，通过合成生物学方法来生产脂肪酶。

这些新的方法为微生物发酵生产脂肪酶提供了更多的选择。

微生物发酵生产脂肪酶还有一些其他的应用。

脂肪酶可以用于生产生物柴油，通过催化转化甘油中的脂肪酸酯成为生物柴油。

脂肪酶还可以用于食品工业中的食品加工，例如制作奶油和巧克力等产品。

微生物发酵生产脂肪酶不仅可以提高脂肪酶的产量和活性，还可以拓宽其应用领域。

脂肪酶催化糖酯合成反应的研究进展摘要：脂肪酶催化糖酯的合成通常是在低水活度的有机溶剂中进行的，以使反应朝着合成方向而不是水解方向进行。

这篇综述主要讨论了在非水介质中脂肪酶催化糖酯合成的各种影响因素,主要有底物（糖和脂肪酸）的性质和浓度的影响；溶剂的影响；水活度的影响；温度的影响。

关键词：糖酯脂肪酶温度水活度非水介质1前言糖酯是一类无臭，无味，无刺激性，易被生物降解的非离子表面活性剂。

这些特性使其在食品，化工，医药等领域具有极其诱人的应用前景。

糖酯是通过糖和脂肪酸的酯化反应形成的，反应方程式如下：在工业生产中，在化学催化剂的作用下，可以通过酯交换反应来合成糖酯。

但是，这个反应需要100的温度和低压的环境。

而且催化反应的选择性差，有很多的副产物合成，包含有不同程度酯化和酰化的异构混合物。

整个合成反应的条件苛刻，产物需要困难的多步分离。

酶法合成克服了上述缺点，反应条件温和，由于酶具有高度的立体选择性，区域专一性，和位置选择性，可以合成光学纯的糖酯；产品易于纯化，色泽浅；耗能少，设备投资小，对环境无污染，产品质量好，产量高。

糖酯的合成既可以通过酶法合成，也可以通过化学方法合成。

综合各种因素来看，酶法合成有着更显著的优势。

这篇综述主要总结了在脂肪酶合成糖酯过程中，脂肪酶，温度，溶剂，水活度，反应物对于合成反应的影响。

2脂肪酶脂肪酶主要存在于植物种子，动物肝脏和微生物中。

脂肪酶通常在水相中催化甘油酯水解为甘油和脂肪酸，但是在非水介质中可以催化糖酯的合成。

不同种类的脂肪酶氨基酸序列可能有较大的差别，但是具有相似的三维构象（相似的折叠方式和活性中心）。

脂肪酶仅仅在疏水溶剂和水溶液的界面之间是有活性的，这与它的活性中心的构象有关。

脂肪酶拥有亲核试剂—组氨酸—酸式残基组成的三元集团，这个三元集团是Ser-His-Glu或者Ser-His-Asp。

脂肪酶的活性中性被一个螺旋片段所包围（又称为“盖子结构域”），使得脂肪酶的活性中心不易被溶剂和底物接近。

微生物脂肪酶资源挖掘研究进展蔡海莺;王珍珍;张婷;赵敏洁;李杨;毛建卫;冯凤琴【期刊名称】《食品科学》【年(卷),期】2018(039)007【摘要】脂肪酶广泛分布于动物、植物和微生物中,工业化脂肪酶主要来源于微生物.脂肪酶制剂的进一步工业化应用受限于生产成本和脂肪酶的温度和pH值耐受性、活性、专一性和溶剂耐受性等酶学性质,虽然微生物脂肪酶基因和蛋白相关资源信息已经非常丰富,但适合食品、药品和能源等工业应用的脂肪酶制剂品种依然较少,研究者仍然在为新型和理想的脂肪酶制剂资源的挖掘而努力.本文重点综述了微生物脂肪酶资源挖掘的主要研究方法,主要包括通过环境筛选和宏基因组筛选挖掘新的具有优良特性的脂肪酶;脂肪酶微生物生产菌株的改良、脂肪酶基因在重组工程菌株中的重组表达和优化、蛋白质工程方法对脂肪酶蛋白进行改造、脂肪酶固定化和催化工艺的改良等.【总页数】9页(P329-337)【作者】蔡海莺;王珍珍;张婷;赵敏洁;李杨;毛建卫;冯凤琴【作者单位】浙江科技学院生物与化学工程学院,浙江杭州 310023;浙江省农业生物资源生化制造协同创新中心,浙江杭州 310023;浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州 310058;浙江科技学院生物与化学工程学院,浙江杭州 310023;浙江省农业生物资源生化制造协同创新中心,浙江杭州 310023;浙江科技学院生物与化学工程学院,浙江杭州 310023;浙江省农业生物资源生化制造协同创新中心,浙江杭州 310023;浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州 310058;浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州 310058;浙江科技学院生物与化学工程学院,浙江杭州 310023;浙江省农业生物资源生化制造协同创新中心,浙江杭州310023;浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州 310058【正文语种】中文【中图分类】Q556.1【相关文献】1.微生物脂肪酶资源挖掘及其催化性能改良策略 [J], 阎金勇;闫云君2.微生物农药资源挖掘技术研究进展 [J], 张金丽3.微生物发酵生产脂肪酶的研究进展 [J], 李杨; 商谈4.产脂肪酶微生物的研究进展及其在食品中的应用 [J], 多拉娜;徐伟良;李春冬;郭梁5.微生物嗜热脂肪酶研究进展 [J], 彭燕鸿;苏爱秋;黄伟文;蓝素桂;杨天云;谭强因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

微生物发酵生产脂肪酶的研究进展脂肪酶是一种通过加速脂肪的加水分解而使其水解成胆固醇、甘油、游离脂肪酸等组分的生物催化剂。

脂肪酶已经广泛应用于食品、乳制品、制药、皮革等行业，因此其生产研究具有重要意义。

微生物发酵是目前最主要的脂肪酶生产方法之一，本文详细介绍了微生物发酵生产脂肪酶的研究进展。

1. 常用微生物种类微生物发酵生产脂肪酶常用的微生物种类有真菌、细菌、放线菌、酵母等。

其中最常用的微生物是霉菌和细菌。

霉菌对不同类型的底物都具有良好的酶活性，但是其生长速度较慢，反应时间长。

细菌则生长速度快，能够迅速产生大量的酶，但是它们的适应能力较差。

2. 脂肪酶生产工艺流程微生物发酵法生产脂肪酶的具体工艺流程大致分为以下几个步骤。

（1）培养基的制备：首先需要制备含有所需营养物质的培养基。

一般来说，优质的培养基含有碳源、氮源、微量元素、维生素等。

（2）微生物的接种：将所选的微生物菌株接种到培养基中，并进行预培养。

（3）发酵过程中的条件调控：这一步的关键在于对发酵过程的控制，包括温度、pH 值、培养时间等因素。

（4）分离纯化：分离、纯化和测量酶的本质是为了得到高纯度、活性较高的脂肪酶产品。

3. 研究进展（1）发酵条件的优化脂肪酶活性的提高对生产工艺的产率和经济效益都有着重要的意义。

为此，研究者通过对发酵温度、pH值、氮源等条件进行优化，成功提高了脂肪酶的产量和酶活。

例如，Jamil Khaskheli等发现，酵母菌Candida rugosa生产脂肪酶的酶活性受到温度影响较大，并在32℃的条件下达到最大值。

（2）遗传工程改造遗传工程技术在脂肪酶生产领域也已经得到广泛应用。

相关研究表明，基于DNA重组技术可以对脂肪酶的生产菌株进行改造，提高酶的稳定性和催化效率。

例如，一项由瑞典Karolinska Institute的研究人员完成的研究表明，通过在大肠杆菌中表达脂肪酶基因，可以显著提高脂肪酶的产量和催化效率。

（3）新型菌株的筛选与发现是时候采用新型菌株用于脂肪酶生产。

DOI：CNKI:11-1759/TS.20120210.1743.006 网络出版时间：2012-02-10 17:43网络出版地址：/kcms/detail/11.1759.TS.20120210.1743.006.html微生物脂肪酶的研究与应用刘虹蕾，缪铭，江波 ，张涛(江南大学食品科学与技术国家重点实验室，江苏无锡214122)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。

本文探讨了脂肪酶的来源、理化性质、脂肪酶活力测定，同时对脂肪酶的非水相催化特性以及脂肪酶在食品工业，医药、洗涤剂、皮革、造纸和生物柴油工业领域中的应用进行了讨论。

关键词：脂肪酶；酶活测定；非水相；食品工业应用Research and applications of microbial lipasesLiu Hong-lei, Miao Ming, Jiang Bo, Zhang Tao(State Key Laboratory of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu 214122, China) Abstract: lipases are a class of enzymes which catalyse the hydrolysis of esters and esterification of fatty acid andalcohol. Lipases constitute the most important group of biocatalysts for biotechnological applications. This reviewdescribes physicochemical origin and properties of lipases, lipase activity determination, catalytic properties oflipases in nonaqueous phase and various industrial applications of microbial lipases in the food, pharmaceuticals,detergent, leather, papermaking and biodiesel.Key words: lipases; lipase actiity determination; Nonaqueous phase; food industrial applications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。

微生物发酵生产脂肪酶的研究进展脂肪酶是一种催化脂肪水解的酶，在食品、医药、洗涤等行业具有广泛的应用。

微生物发酵生产脂肪酶是一种可持续、高效、环保的生产方法，近年来受到越来越多的关注。

本文将对微生物发酵生产脂肪酶的研究现状和进展进行综述。

一、常用生产菌株1、真菌Aspergillus niger、Aspergillus oryzae、Rhizopus oryzae、Rhizomucor miehei等真菌已经被广泛用于脂肪酶的生产，这些菌株生长快，环境适应性强，能够在贫瘠的培养基上生长，同时也有高水平地产酶能力。

2、细菌Pseudomonas aeruginosa、Bacillus subtilis、Escherichia coli等细菌也是常用的脂肪酶产生菌株。

相比于真菌，细菌生长更快，能够利用廉价原料生产酶，具有成本低、效率高的优势。

Pseudomonas aeruginosa可以在低pH、低氧的条件下仍有很好地产酶能力，Bacillus subtilis也可以在含大量盐和大分子多糖的条件下生长，并且不需要经常移植，因此被广泛用于工业生产中。

Escherichia coli是一种常见的大肠杆菌，发酵条件相对简单，同时也具有高产酶能力的优点。

二、生产方法微生物发酵生产脂肪酶可以利用固态和液态发酵两种方法进行。

1、固态发酵固态发酵是指微生物在不含或添加少量水的条件下在固体底物上生长繁殖的过程。

固态发酵具有低成本、低能耗等优点，因此被广泛用于脂肪酶的生产。

6%豆腐渣和啤酒酵母配成的混合物是常用的培养基，长时间的固态发酵可以提高酶活力和酶产量。

同时，加入不同的辅料如磷酸盐、酵母提取物、麦芽粉等也可以提高酶活力。

不同的细菌和真菌对液态培养基的需求是不同的，产酶高峰期也会有所不同。

一般而言，前期生长过程中需要较多的氮源，并需要一定量的葡萄糖，而后期需要适度减少氮源以提供产酶所需的碳源。

液态发酵产酶能力高，且过程易于控制，因此被广泛用于脂肪酶生产中。

细菌脂肪酶分泌的研究进展郑小梅;伍宁丰;范云六【摘要】细菌脂肪酶是一类重要的工业用酶,其分泌系统有着严谨的机制.革兰阳性细菌利用Sec-转运系统使脂肪酶跨过质膜完成分泌；革兰氏阴性细菌的外泌蛋白通过Sec-转运系统、Tat-转运系统或其他机制跨越内膜后,还必须利用Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型与Ⅴ型分泌系统来完成跨外膜分泌.详细介绍细菌脂肪酶分泌主要依赖的Sec-或Tat-跨内膜的转运系统及革兰氏阴性细菌的Ⅰ型、Ⅱ型与Ⅴ型自分泌系统的3种不同分泌方式.细菌脂肪酶分泌的研究对人们认识其分泌机制,并利用基因工程的手段提高其外泌产量等具有重要的指导意义.【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】8页(P27-34)【关键词】细菌脂肪酶;蛋白分泌;Ⅰ型分泌系统;Ⅱ型分泌系统;Ⅴ型自分泌系统【作者】郑小梅;伍宁丰;范云六【作者单位】中国农业科学院生物技术研究所,北京100081;中国农业科学院生物技术研究所,北京100081;中国农业科学院生物技术研究所,北京100081【正文语种】中文细菌为了生存、繁殖和扩散往往会向胞外分泌一些蛋白，如脂肪酶等水解酶。

由于许多外泌的脂肪酶具有广泛的底物特异性、手性选择性、温度稳定性及碱稳定性等优势，已被广泛应用于洗涤剂、食品、油脂加工、化妆品和药品等工业化生产中。

对脂肪酶分泌的研究为提高细菌脂肪酶的高效分泌表达等酶工程的改造奠定了理论基础。

革兰阳性细菌只具有一层质膜与一层厚厚的由肽聚糖所组成的细胞壁；而革兰阴性细菌则有两层生物膜，即内膜和外膜，并且在内膜与外膜之间为周质空间。

在革兰阳性细菌中，待分泌的蛋白只需要在锚定信号的引导下，利用Sec依赖的分泌系统（也可称为通用分泌系统，general secretory pathway，GSP）跨过质膜就可释放到胞外完成分泌。

在革兰氏阴性细菌中，外泌蛋白在跨越内膜后，还必须进行跨外膜转运。

革兰阴性菌主要利用I、II、III、 IV与V型分泌系统来完成跨外膜转运（图1）[1]。

产脂肪酶菌株的筛选及其固定化的研究随着人们生活方式的改变和食物极限的提高，肥胖和心脑血管疾病等疾病也日益增多。

白领和学生等群体中，人们的饮食习惯和健康状况引起了更多的关注。

研究表明，脂肪酶能够降低脂肪的含量，对于健康人群以及需要减肥的人来说，这种酶被应用广泛。

因此，本文主要讨论如何通过菌株的筛选和固定化研究，实现产脂肪酶的目标。

1.产脂肪酶菌株的筛选(1)菌株分类首先我们需要得到具有脂肪酶产生能力的微生物株。

目前，研究人员从不同来源的环境中筛选得到脂肪酶分解菌株。

一般来说，脂肪酶菌株按照细菌、真菌、酵母菌的类型划分。

以细菌领域为例，产脂肪酶的细菌具有广泛的分布。

研究表明，主要包括属于芽孢杆菌属（Bacillus）、乳酸菌属（Lactobacillus）、放线菌属（Streptomyces）、泥炭菌属（Pseudomonas）等。

其中，芽孢杆菌属的应用比较广泛。

其次，酵母菌的产酶能力比较强，因此也是研究的热点对象。

真菌也是研究的对象之一。

上述微生物大多数有代表性的株系都已经分离鉴定过程中分离纯化和筛选中，通过选择合适的产酶基质，调节适宜的菌株培养环境，确定了不同的产酶体系。

基于活性、脂肪酶酶特异性和影响、菌株生产含量等方面着手，最终确定了适宜的菌株，如Bacillus subtilis CICC 40224，Bacillus pumilus CICC 1316。

(2)筛选菌株的影响因素1.酸碱度：脂肪酶的酸碱度是影响酶活性的一种因素，特别是在温度较高的条件下，酸碱度会对酶的活性和稳定性产生较大的影响。

2.温度：温度也是影响脂肪酶活性的因素之一。

根据研究，脂肪酶在40-50℃时的活性最为理想。

3.基质：脂肪酶对基质的种类和特性有一定的要求。

研究表明，基质的溶解度、分子大小、分子构型等因素会影响脂肪酶的分解能力。

4.浓度：产酶菌株的营养状态也会影响到它的产酶性能。

不同浓度的培养基对产酶菌株的贡献不同，太浓或太稀的培养基均会对脂肪酶的产生产生不利影响。

微生物脂肪酶的研究进展及其在食品工业中
的应用
微生物脂肪酶是指在微生物体内或分离出来的酶，其具有水解脂肪酸甘油酯的能力，被广泛地应用于食品工业。

随着生物科技的发展和应用，对微生物脂肪酶的研究也得到了不断的深入。

首先，关于微生物脂肪酶的研究进展，研究者们发现，微生物脂肪酶不仅可以水解三酰甘油，还能够水解低级脂肪酸甘油酯和胆固醇酯等，并具有对增味剂、色素和防腐剂的降解作用。

可见，微生物脂肪酶不仅具有高效水解作用，还具有其他处理功能的应用前景。

另外，微生物脂肪酶在食品工业中的应用也越来越广泛，如乳品和油脂加工等领域。

其中，在乳脂肪中加入微生物脂肪酶可增加奶油香味和口感，改善奶油的品质；在食用油中添加微生物脂肪酶，则可去除脂肪酸和不饱和脂肪酸等杂质，提高食用油的稳定性和口感。

综上所述，微生物脂肪酶的研究和应用前景广阔，将为食品工业的发展带来新的机遇和挑战。

微生物发酵生产脂肪酶的研究进展概述脂肪酶是一种重要的酶类，在工业生产中具有广泛的应用价值。

它能够在水和油脂界面上催化水解和合成酯化反应，常用于食品、医药、皮革、纺织等行业。

微生物发酵生产脂肪酶是目前最主要的脂肪酶生产方式之一，由于其生产过程易于操作、生产成本较低，且酶活性高，因此备受关注。

本文将对微生物发酵生产脂肪酶的研究进展进行探讨。

微生物来源微生物种类的选择对脂肪酶的生产具有非常重要的影响。

目前常用的产脂肪酶的微生物种类包括真菌、细菌和酵母菌等。

真菌是脂肪酶生产的重要来源之一，如青霉菌、曲霉菌、酵母菌等，这类微生物具有较高的脂肪酶产量和较高的酶活性。

细菌属和酵母属中也有一些菌株能够高效产生脂肪酶。

选择合适的微生物来源是微生物发酵生产脂肪酶的首要条件。

发酵条件的优化发酵条件的优化对脂肪酶的产量和酶活性有着直接的影响。

在微生物发酵生产脂肪酶的过程中，温度、pH、培养基成分和发酵时间等因素均会对生产效果产生影响。

研究人员通过对这些因素的调控和优化，以提高脂肪酶的产量和酶活性。

通过利用实验设计方法，对微生物发酵生产脂肪酶的影响因素进行系统优化，可以得到最佳的发酵条件，从而提高脂肪酶的产量和酶活性。

基因工程技术的应用随着基因工程技术的不断发展，将其应用于微生物发酵生产脂肪酶已成为目前的研究热点之一。

通过对脂肪酶基因的克隆、表达和改良，可以获得产量更高、酶活性更强的脂肪酶。

利用重组DNA技术将脂肪酶基因导入高产酶的真菌或细菌中，可以显著提高脂肪酶的产量和酶活性。

还可以通过对脂肪酶基因进行改良，获取具有更适应工业生产需求的脂肪酶。

提高产酶菌株的筛选筛选高效产酶菌株是微生物发酵生产脂肪酶的关键一步。

传统的筛选方法主要依赖于培养基中蛋白质、酯酶可诱导表达的碳源。

近年来, 一些研究人员通过利用高通量筛选技术, 对大量菌株进行筛选, 以获取具有高脂肪酶产量和较高酶活性的微生物菌株。

例如, 利用背景荧光素分子检测技术, 可以对高产酶菌株进行快速筛选, 从而提高了筛选的效率。