[发明专利]利用固定化疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶富集长链多不饱和脂肪酸的方法

说明书

本发明涉及利用固定化的疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶富集长链多不饱和脂肪酸的方法，所述方法包括：(1)在抽真空或保护气氛下，在固定化疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶存在下，使游离的脂肪酸与醇发生酯化反应；(2)从反应后的产物中分离出富集的游离型长链多不饱和脂肪酸。所述方法利用固定化脂肪酶在催化脂肪酸和醇类酯化过程中对不同链长脂肪酸的选择性催化酯化，实现了一种从深海鱼油或微生物油脂中富集长链多不饱和脂肪酸的新方法。

技术领域

本发明涉及利用固定化疏棉状嗜热丝孢菌(Thermomyces lanuginosus)脂肪酶富集长链多不饱和脂肪酸的方法，所述方法利用固定化脂肪酶在催化脂肪酸和醇类酯化过程中对不同链长脂肪酸的选择性催化酯化，实现了一种从深海鱼油或微生物油脂中富集长链多不饱和脂肪酸的新方法。

技术背景

近些年来，EPA、DHA、DPA和ARA等长链多不饱和脂肪酸（PUFAs）因其独特的生理功能一直能为研究的热点。由于天然存在的PUFAs含量不高，为了提高PUFAs的医疗和保健价值，越来越多的研究工作开始致力于PUFAs的富集纯化方面。

目前PUFAs分离纯化方法主要采用传统的化学法，如低温结晶法、尿素包合法、银离子络合分离法等。这些方法提纯富集PUFAs需要用到大量的有机试剂，对环境造成极大的污染，同时工艺繁琐、比较耗时，易造成PUFAs的氧化。

脂肪酶催化法反应效率高，酶使用量少，反应条件温和，且固定化酶能重复利用，在水解、醇解、酸解、酯酯交换和酯化等反应有着广泛应用。近年来，关于运用脂肪酶来富集PUFAs的研究工作也取得一定进展。CN101161819A利用酶法制备了EPA和DHA总含量达50%～80%的甘油酯；CN101348807B利用柱层析方法分离提纯EPA和DHA，用脂肪酶催化提纯后的EPA和DHA与甘油进行酯化反应，得到富含EPA和DHA的甘油酯。以上专利方法及目前大多数文献报道均先将水解或醇解后的脂肪酸（游离型或乙酯型）进行化学法富集纯化PUFAs，然后用脂肪酶催化酯化或酯交换等反应，得到纯度较高的PUFAs甘油酯。该种方法的弊端在于，工序较为繁琐，其关键步骤还在于化学方法提纯，使用尿素包合等方法会浪费大量的有机试剂，得率较低，同时会造成尿素等成分的残留。

关于脂肪酶选择性水解来富集ω-3PUFAs的研究国内外也有一定的报道，如冈田智子（Tomoko Okada）等人通过筛选脂肪酶来水解富集沙丁鱼油中ω-3PUFAs，DHA含量仅从13.62%提升到29.94%。脂肪酶选择性水解富集法的关键是筛选出良好选择性的脂肪酶和控制好水解过程参数，目前文献报道的能用于催化鱼油选择性水解的脂肪酶主要有假单胞菌（Pseudomonas sp.）、皱褶假丝酵母（Candida rugosa）和柱状假丝酵母（Candidacylindracea）等价格昂贵的脂肪酶。脂肪酶选择性水解方法主要缺点是：因水解酶来源限制造成生产成本较高，水解反应进程难于控制，富集纯度偏低，无法满足高含量ω-3PUFAs的市场需求。

CN200380106326.2公开了在基本不含有机溶剂的条件下，在脂酶催化剂存在下，使含有游离酸或己酯形式EPA和DHA的海产品油与乙醇进行酯化，并进行蒸馏分离。其中使用了固定的MML酶(米黑根毛酶脂酶)和固定于硅胶颗粒上的新型Novozyme脂酶(疏棉状嗜热丝孢菌脂肪酶（TL脂肪酶）)。但其转化率不高，其中固定于硅胶颗粒上的新型Novozyme脂酶的转化率仅仅43％。此外，WO2008SE290A公开了多不饱和脂肪酸富集的海洋石油可用于形成具有水富集组分的乳液(用于形成例如调味品和沙司)，它包括二十碳五烯酸或二十二碳六烯酸以及甘油一酸酯和甘油二酯。其中，使用了固定于聚丙烯MP1000上的TL酶。但其对PUFAs的富集效果仍旧不高，还不如固定的米黑根毛酶脂酶(Rhizo-mucor miehei，RM)、PS(Pseudomonas sp.)和PF(Pseudomonas fluorescens)。

因此，现有技术急需一种新的富集PUFAs的方法，具有操作简便、成本低廉、富集纯度更高的特点。

发明内容