[发明专利]一种定向催化酯化反应的固载酶及其制备方法与应用

说明书

本发明属于生物化工技术领域，具体公开了一种定向催化酯化反应的固载酶及其制备方法与应用。所述方法包括如下步骤：将南极假丝酵母脂肪酶与HEPES缓冲液混合，配制得到HEPES‑脂肪酶液；然后将所得HEPES‑脂肪酶液与GMP或AMP母液混合得到混合溶液，再加入金属离子混合均匀，过滤后冷冻干燥，得到固载酶。本发明固载酶制备方法简单，所得固载酶其酶活性高，能高效催化酯化反应，并且重复利用性好，但是它不能催化醇解反应，具有定向催化性质，即能催化酯化反应而不能催化醇解反应，因此本发明具有非常好的应用前景。

技术领域

本发明属于生物化工技术领域，特别涉及一种定向催化酯化反应的固载酶及其制备方法与应用。

背景技术

脂肪酶(lipase,E.C.3.1.1.3)即三酰基甘油酯水解酶，其功能是催化水解天然油脂，生成甘油二酯、甘油一酯、游离脂肪酸以及甘油，彻底水解油脂得到的是游离脂肪酸和甘油。脂肪酶除了催化水解反应之外，还可以催化其他反应，包括酯化反应、酯交换反应以及醇解反应。脂肪酶的这些性质，使其广泛应用于食品、化工、制药等行业。但是，游离态的脂肪酶存在较多的问题，包括稳定性差、易失活、无法回收重复利用、反应后混入产品中造成分离困难等，因此，脂肪酶在工业化的应用仍存在较大的困难。脂肪酶的固定化可实现其重复利用，采用适宜的载体以及固定化工艺，可得到酶学性质优良(酶活高、稳定性好等)的固定化酶。

脂肪酶的固定化，目前研究较多的是侧重于提高酶活、热稳定性、重复利用性、耐pH能力等基本酶学性质方面。对于酶的选择性催化(定向催化)的研究相对较少。脂肪酶除了可以催化水解反应，同时还可以催化酯化、酯交换、醇解等反应。但是，在实际过程中，并不希望它同时催化较多的反应以避免副产物的生成。比如，在高酸价油脂的酶促脱酸工艺或者在一些特定甘油三酯酯化制备过程中，采用脂肪酶催化酯化反应可将游离脂肪酸转化为甘油三酯；但是，由于脂肪酶同时也能催化醇解反应，醇解反应的进行使得(生成的)甘油三酯与甘油反应，生成了甘油一酯和甘油二酯，降低了目标产物甘油三酯的含量。因此，定向催化性质的固定化酶具有尤其重要的应用前景。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种定向催化酯化反应的固载酶的制备方法。

本发明另一目的在于提供一种上述方法制备得到的定向催化酯化反应的固载酶。

本发明再一目的在于提供上述定向催化酯化反应的固载酶在生物酶催化剂中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种定向催化酯化反应的固载酶的制备方法，包括如下步骤：

将南极假丝酵母脂肪酶与HEPES缓冲液混合，配制得到HEPES-脂肪酶液；然后将所得HEPES-脂肪酶液与核苷酸二钠盐母液混合得到混合溶液，再加入金属离子混合均匀，过滤后冷冻干燥，得到固载酶。

所述HEPES(N-2-羟乙基哌嗪-N-2-乙磺酸)缓冲液的浓度为0.07-0.35g/ml，pH为5.8-8.3；

所述HEPES-脂肪酶液中南极假丝酵母脂肪酶的浓度(蛋白浓度)为0.36～12.3mg/ml；

所述核苷酸二钠盐为GMP(鸟苷酸-5^’-单磷酸二钠盐)和AMP(5^’-腺嘌呤核苷酸二钠盐)中的至少一种。

所述核苷酸二钠盐母液的浓度为0.014-0.08g/ml。

所述HEPES-脂肪酶液与核苷酸二钠盐母液的体积比为0.2～1:1，优选为0.4～0.6:1。