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我科学家创建功能脂质生物合成新方法

2024年07月13日09:20 | 来源:光明日报
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原标题:我科学家创建功能脂质生物合成新方法

从中国农业科学院获悉,近日,该院油料所油料品质化学与加工利用创新团队成功创制出一种绿色、可控的光响应界面酶催化体系,成功应用于风味酯、甾醇酯等功能脂质的高效生物合成。相关成果以封面文章的形式发表在国际期刊《美国化学会可持续化学与工程》上。

丁酸乙酯、己酸己酯和辛酸乙酯等脂肪酸酯具有水果香、花香等宜人风味,能够显著提升食品的感官品质和风味特征,在白酒、饮料及休闲食品中应用广泛。传统化学法制备需要强酸催化剂和高温条件,副产物多、能耗高、环境污染严重。酶法合成条件温和,选择性好、环境友好,代表了风味酯等食品功能配料制备的发展方向。

据团队成员郑明明研究员介绍,相比传统有机溶剂体系,乳液界面酶催化体系具有接触面积大、传质距离短、酶催化活性高等诸多优点,在食品、药品等领域具有广泛的应用前景,但由于传统乳液稳定性强,导致产物与酶分离困难,催化剂难以回收利用,酶残留引发产品污染。

研究团队历时5年,攻克了载体设计难、酶活衰减快、破乳分离慢等多个难题,开发了“光开关”型敏智能响应载体,通过紫外/可见光变化引发颗粒表面亲疏水性转变,创制出无有机溶剂、调控迅速、非侵入式响应、安全可靠的乳液界面酶催化体系,在催化功能脂质高效生物合成的同时,实现了乳化/破乳过程的智能控制。

郑明明说,这一界面酶催化体系相比单相体系酶催化效率提升12.6倍,可重复使用20次以上,产率达到148.2g风味酯/g催化剂,达到了工业化应用的要求,打破了长期依赖有机溶剂和均相酶催化体系的束缚,为功能脂质生物合成提供了新途径,具有广阔的应用前景。

据悉,该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、湖北洪山实验室重大项目和中国农科院创新工程等项目资助。(张胜、张羽飞)

(责编:木胜玉、朱红霞)

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