我科學家創建功能脂質生物合成新方法
2024年07月13日09:20 | 來源:光明日報

原標題:我科學家創建功能脂質生物合成新方法
從中國農業科學院獲悉,近日,該院油料所油料品質化學與加工利用創新團隊成功創制出一種綠色、可控的光響應界面酶催化體系,成功應用於風味酯、甾醇酯等功能脂質的高效生物合成。相關成果以封面文章的形式發表在國際期刊《美國化學會可持續化學與工程》上。
丁酸乙酯、己酸己酯和辛酸乙酯等脂肪酸酯具有水果香、花香等宜人風味,能夠顯著提升食品的感官品質和風味特征,在白酒、飲料及休閑食品中應用廣泛。傳統化學法制備需要強酸催化劑和高溫條件,副產物多、能耗高、環境污染嚴重。酶法合成條件溫和,選擇性好、環境友好,代表了風味酯等食品功能配料制備的發展方向。
據團隊成員鄭明明研究員介紹,相比傳統有機溶劑體系,乳液界面酶催化體系具有接觸面積大、傳質距離短、酶催化活性高等諸多優點,在食品、藥品等領域具有廣泛的應用前景,但由於傳統乳液穩定性強,導致產物與酶分離困難,催化劑難以回收利用,酶殘留引發產品污染。
研究團隊歷時5年,攻克了載體設計難、酶活衰減快、破乳分離慢等多個難題,開發了“光開關”型敏智能響應載體,通過紫外/可見光變化引發顆粒表面親疏水性轉變,創制出無有機溶劑、調控迅速、非侵入式響應、安全可靠的乳液界面酶催化體系,在催化功能脂質高效生物合成的同時,實現了乳化/破乳過程的智能控制。
鄭明明說,這一界面酶催化體系相比單相體系酶催化效率提升12.6倍,可重復使用20次以上,產率達到148.2g風味酯/g催化劑,達到了工業化應用的要求,打破了長期依賴有機溶劑和均相酶催化體系的束縛,為功能脂質生物合成提供了新途徑,具有廣闊的應用前景。
據悉,該研究得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、湖北洪山實驗室重大項目和中國農科院創新工程等項目資助。(張勝、張羽飛)
(責編:木勝玉、朱紅霞)
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