[发明专利]一种在反胶束酶体系中合成中长链甘油三酯的方法

说明书

本发明利用脂肪酶界面激活特性，发明了一种在反胶束酶体系中合成中长链甘油三酯的方法，具体合成方法如下：首先构建反胶束酶体系，即在2‑乙基己基琥珀酸酯磺酸钠（AOT）的异辛烷溶液中加入非固定化水溶性Sn‑1,3专一性脂肪酶缓冲水溶液（50 mmol/mL磷酸二氢钠‑磷酸氢二钠，pH 6.5~8），聚能超声获得澄清反胶束酶体系，其中[酶]（mg/mL）:[水]（mmol/mL）:[AOT]（mmol/mL）=3~6:200~600:20~30，再将0.3~0.5 g/（mL反应体系）的高中链脂肪酸含量油与高长链脂肪酸含量油以质量比1:1~1.3混合加入反胶束酶体系中，在酶载量为总底物的0.5~3%、反应温度为40~55°C的条件下反应2~4 h，过程中辅以发散超声作用，反应结束后加入2倍反应液体积的水，震荡分层，4200 rpm离心5 min，取上层油相，通过二次分子蒸馏纯化，经HPLC‑MS检测中长链三酯的含量为74.39~92.40%。本发明具备高效率高产率生产中长链甘油三酯的优点。

技术领域

本发明属于粮油加工领域，具体涉及一种在反胶束酶体系中合成中长链甘油三酯的方法。

背景技术

结构脂质是一种天然油脂经过结构重组或改性而得到的具有特殊营养功效或生理功能的油脂，其具体功能随着连接上去的脂肪酸不同而有所变化，主要有促进其它脂质的吸收、增强免疫功能和防癌抗癌等。近年来，中长链甘油三酯由于具有良好的降脂减肥功能受到广泛关注，研究表明，每日向82位健康成人的早餐中添加14 g的中长链甘油三酯，12周后无论是皮下还是内脏脂肪均有减少，尤其是腰围和臀围，减少的比重分别为4.6%和2%。

中长链甘油三酯的制备主要是在催化剂的作用下通过酯交换法实现，底物一般为富含中链脂肪酸的油和富含长链脂肪酸的油，而根据催化剂不同，大致可分为化学法和酶法。

化学法是指在金属醋酸化物或钠的烷基化物等催化剂作用下催化油脂发生随机酯交换反应，是最传统也是应用最早的方法，具有成本低、工艺成熟的优点，但另一方面由于化学催化剂毒性大、反应温度高、产物选择性差等缺点使其在部分领域受到了限制。酶法是指在脂肪酶生物催化剂作用下催化油脂发生随机酯交换反应，非特异性脂肪酶可合成6种随机构成的中长链甘油三酯，而专一性脂肪酶则可选择性地催化合成特定中长链甘油三酯，以满足不同领域的需求，因此成为合成结构脂质的主要方法。事实上，自第一款酶法合成的类母乳结构脂质油酸-饱和脂肪酸-油酸甘油三酯产品问世以来，已有上百种酶法合成的结构脂质上市。常见脂肪酶，如Rhizomucormiehei脂肪酶、Aspergillusoryzae脂肪酶、Penicilliumexpansum脂肪酶等，均被证明具有优秀的催化合成结构脂质的能力，比如同时，酶反应媒介广泛，在水溶液、有机溶剂、超临界CO2流体等中均可进行有效的酯化反应。

然而随着研究的深入，酶法合成中长链甘油三酯也暴露出较多问题，其中最主要的问题就是脂肪酶催化活性低，往往需要较多的脂肪酶或较长的反应时间才可实现高产率。脂肪酶的活性位点上有一个“盖子”结构，这是其活性低的主要原因，而在油水界面上，盖子结构发生位移，暴露出活性位点，酶活性增大，此即为脂肪酶的界面活化效应。脂肪酶的固定化即利用了脂肪酶的界面活化效应，并通过载体将活化态酶加以固定，从而提高催化活性。但另一方面，若能提供一个稳定的油水界面作为酯化反应场所，同样可能提高酯化效率。反胶束是一种自发形成的纳米尺度的聚集体，是一种透明的、热力学稳定的W/O体系，由浓度超过临界胶束浓度的表面活性剂形成，其中表面活性剂极性基团朝内排列形成一个极性核，当该极性核溶解酶液后，该体系构成反胶束酶体系。反胶束酶体系具有较大的油水界面，且由于表面活性剂的辅助作用，界面稳定性良好，脂肪酶在该体系中被界面激活，加之酶溶解在极性核后呈分子水平扩散，降低扩散阻力，增大了与底物的接触机会，以上优势均可提高产物得率，因此该体系在酯化合成方面具有很好的应用前景。