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结构脂质的酶法合成及应用酶工程提高其合成效果的研究进展

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轻工学报 2024年第1期39卷 1-11页

作者：赵泽鑫周灵韩美玲许源蔡俊湖北工业大学生物工程与食品学院/发酵工程教育部重点实验室/工业发酵湖北省协同创新中心/工业微生物湖北省重点实验室湖北武汉430068

基于利用脂肪酶对天然油脂进行改性生成结构脂质(Structured Lipids,SLs)可赋予油脂额外的健康属性,有效提高产品附加值,对近期报道的各类SLs酶法合成及通过酶工程技术(结构设计和固定化)提升合成效果的研究进行综述,认为,使用sn-1,3位... 详细信息

基于利用脂肪酶对天然油脂进行改性生成结构脂质(Structured Lipids,SLs)可赋予油脂额外的健康属性,有效提高产品附加值,对近期报道的各类SLs酶法合成及通过酶工程技术(结构设计和固定化)提升合成效果的研究进行综述,认为,使用sn-1,3位置专一性脂肪酶可精准合成SLs,利用分段变温反应、超临界流体反应、真空反应、超声波辅助等途径可有效抑制酰基转移,从而提高产物得率;脂肪酶的结构设计可提高其催化效率、稳定性和底物专一性,使SLs的合成效率和得率有所提升;固定化脂肪酶技术也能提高脂肪酶的反应活性和稳定性,增强其重复利用性,降低SLs酶法合成的成本。未来应针对不同SLs的结构特点,通过结构设计获得高活性、高稳定性和专一性的酶分子,结合新型固定化技术创制高性能酶制剂,以期为高效、精准的SLs酶法合成工艺的创新发展提供参考。

关键词：结构脂质脂肪酶酶法合成酶工程结构设计固定化

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菊糖蔗糖酶的性质鉴定及菊糖的酶法合成

生物工程学报 2021年第1期37卷 266-275页

作者：倪大伟徐炜陈自卫张文立沐万孟江南大学食品科学与技术国家重点实验室江苏无锡214122 江南大学食品安全国际合作联合实验室江苏无锡214122

菊糖作为益生元和膳食纤维,具有许多重要的生理功能,广泛应用于食品、医药等领域。微生物菊糖蔗糖酶可以以蔗糖为底物合成较植物菊糖具有更高分子量的菊糖。文中通过基因数据库筛选获得一段拟表达菊糖蔗糖酶的基因。通过N-端和C-端截断... 详细信息

菊糖作为益生元和膳食纤维,具有许多重要的生理功能,广泛应用于食品、医药等领域。微生物菊糖蔗糖酶可以以蔗糖为底物合成较植物菊糖具有更高分子量的菊糖。文中通过基因数据库筛选获得一段拟表达菊糖蔗糖酶的基因。通过N-端和C-端截断的方式,保留中间催化域,构建重组质粒。将重组质粒在大肠杆菌表达系统中表达,粗酶液经Ni2+亲和层析纯化,获得分子量约为65kDa的重组酶。以蔗糖为唯一底物时,重组酶的最适pH和温度分别为5.5和45℃。金属离子在不同程度上抑制酶的活性。产物多糖分离纯化后,使用核磁共振鉴定产物多糖为β-(2,1)糖苷键连接的菊糖。最后对菊糖合成的条件进行优化,结果表明:以700 g/L的蔗糖为底物,加酶量4 U/mL时,7 h后菊糖产量达到最大,约为287 g/L,蔗糖到菊糖的转化率约为41%。

关键词：菊糖蔗糖酶酶学性质菊糖酶法合成

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酶法合成1,2-甘油二酯的工艺研究

中国油脂 2017年第1期42卷 56-59页

作者：祝雨筱王盈盈金青哲王兴国王小三江南大学食品学院江苏省食品安全与质量控制协同创新中心江苏无锡214122

以固定化脂肪酶Lipozyme 435为催化剂,在无溶剂体系下催化高油酸葵花籽油与无水乙醇发生醇解反应合成1,2-甘油二酯。通过单因素试验确定的最优反应条件为:高油酸葵花籽油与无水乙醇摩尔比1∶50,加酶量6%(占底物总质量),反应温度50℃,反... 详细信息

以固定化脂肪酶Lipozyme 435为催化剂,在无溶剂体系下催化高油酸葵花籽油与无水乙醇发生醇解反应合成1,2-甘油二酯。通过单因素试验确定的最优反应条件为:高油酸葵花籽油与无水乙醇摩尔比1∶50,加酶量6%(占底物总质量),反应温度50℃,反应时间1 h。在最优反应条件下,1,2-甘油二酯得率可达88%。粗产物经两步结晶法提纯后,可获得纯度为100%的1,2-甘油二酯。

关键词： 1,2-甘油二酯醇解酶法合成 Lipozyme 435

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维生素A-DHA酯的酶法合成及纯化制备

南方水产科学 2022年第2期18卷 23-30页

作者：高坤鹏孙建安毛相朝中国海洋大学食品科学与工程学院山东青岛266003 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋药物与生物制品功能实验室山东青岛266237

维生素A具有维持正常视力、改善皮肤、抗衰老等多种生理活性,但极不稳定,很容易在光、热、氧的作用下发生分解。选择二十二碳六烯酸乙酯(Ethyl docosahexaenoate,EDHE)与维生素A醋酸酯(Vitamin A acetate,VAAE)作为底物,在脂肪酶Novozym... 详细信息

维生素A具有维持正常视力、改善皮肤、抗衰老等多种生理活性,但极不稳定,很容易在光、热、氧的作用下发生分解。选择二十二碳六烯酸乙酯(Ethyl docosahexaenoate,EDHE)与维生素A醋酸酯(Vitamin A acetate,VAAE)作为底物,在脂肪酶Novozyme435的催化下发生转酯反应,从而合成一种新型的维生素A-DHA酯(Vitamin A docosahexaenoate,VADHE)。利用液相及质谱对目的产物进行鉴定,在此基础上,利用硅胶柱层析(C18填料)对反应体系中的VADHE进行纯化。经液相色谱检测,VADHE的纯度达到90%以上。为了进一步提高目的化合物得率,分别在有机溶剂体系和无溶剂体系中对转酯反应进行了优化。在有机溶剂体系中,反应6 h转化率可达40.61%。在无溶剂体系中,用100 mg脂肪酶催化反应4 h,转化率可达56.39%。该研究首次设计并合成了新型脂质VADHE,实现了该物质的纯化制备,为后期的活性检测实验奠定了基础。

关键词：维生素A-DHA酯脂肪酶转酯反应酶法合成

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糖原状聚合物的酶法合成及产物精细结构分析

食品与发酵工业 2024年

作者：董慧董晶晶金征宇李晓晓柏玉香江南大学食品学院食品安全国际联合实验室江南大学食品安全与营养协同创新中心江南大学食品科学与资源挖掘全国重点实验室江南大学

体外酶法合成的糖原状聚合物在生物，医疗，化工等领域具有广泛的应用，其较小的分子尺寸(106Da及之下)使其具有良好的应用效果。该研究通过蔗糖磷酸化酶-α葡聚糖磷酸化酶-分支酶-4-α糖基转移酶的四酶协同法合成出分子质量为106Da的... 详细信息

体外酶法合成的糖原状聚合物在生物，医疗，化工等领域具有广泛的应用，其较小的分子尺寸(106Da及之下)使其具有良好的应用效果。该研究通过蔗糖磷酸化酶-α葡聚糖磷酸化酶-分支酶-4-α糖基转移酶的四酶协同法合成出分子质量为106Da的糖原状聚合物，通过控制酶活比例制备了一系列具有不同分子结构的糖原状聚合物，并分别通过高效凝胶尺寸排阻色谱，高效阴离子交换色谱和核磁共振氢谱等手段对糖原状聚合物的分子尺寸和精细结构进行表征。结果表明，糖原状聚合物的分子质量成功从2.20×107Da降至4.94×106Da并最终稳定在106Da；平均链长在8.11～9.99，分支度保持在7.4%～10.7%，保留了高度分支化的结构，粒径Rz在19.3 ～28.0 nm，抗酶解率在39.78%～43.19%；为糖原状聚合物的体外酶法合成提供了新思路，也增加了在生物医疗等领域的应用潜力。

关键词：糖原状聚合物酶法合成分子尺寸精细结构

酶法合成Levan多糖的过程调控与机理研究

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中国调味品 2017年第9期42卷 145-152页

作者：黄双霞侯殿志陈华磊于玥蓝蔚冰王帅静陈山广西大学糖业工程技术研究中心南宁530004 糖业及综合利用教育部工程研究中心南宁530004 广西蔗糖产业协同创新中心南宁530004

Levan是一种主链由大量呋喃果糖基团以β-(2,6)糖苷键连接,少量支链以β-(2,1)糖苷键连接的胞外多糖。作为一种功能性多糖,Levan具有益生元、降血脂及抗肿瘤等重要的生理功能,在医药和食品行业具有巨大应用前景。就Levan多糖的制备方法... 详细信息

Levan是一种主链由大量呋喃果糖基团以β-(2,6)糖苷键连接,少量支链以β-(2,1)糖苷键连接的胞外多糖。作为一种功能性多糖,Levan具有益生元、降血脂及抗肿瘤等重要的生理功能,在医药和食品行业具有巨大应用前景。就Levan多糖的制备方法、酶法合成Levan多糖的机理研究及过程调控几方面进行了综述,对酶法合成Levan多糖中存在的问题进行了分析和讨论,对未来酶法合成Levan多糖的研究方向进行了展望。

关键词： Levan多糖酶法合成 Levan蔗糖酶合成机理过程调控

重组人源葡萄糖醛酸转移酶表达系统的构建及应用

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药学学报 2021年第6期56卷 1727-1738页

作者：陈赟解可波陈日道陈大伟刘继梅韩耀天刘雨雨戴均贵中国医学科学院、北京协和医学院药物研究所中国医学科学院酶与天然药物生物催化重点实验室创新药物非临床药物代谢及PK/PD研究北京市重点实验室卫健委天然药物生物合成重点实验室天然药物活性物质与功能国家重点实验室北京100050

新药研发过程中候选药物的体外代谢研究十分重要,肝微粒体等传统模型存在诸多不足,而重组人源药物代谢酶系体外模型因其来源便捷、活性稳定且成本较低等优势被认为是重要、有效的手段而获得广泛使用。本研究从人源肝脏cDNA中克隆得到6... 详细信息

新药研发过程中候选药物的体外代谢研究十分重要,肝微粒体等传统模型存在诸多不足,而重组人源药物代谢酶系体外模型因其来源便捷、活性稳定且成本较低等优势被认为是重要、有效的手段而获得广泛使用。本研究从人源肝脏cDNA中克隆得到6条人源葡萄糖醛酸转移酶(UDP-glucuronosyltransferases,UGTs)基因(UGT1A1、1A3、1A4、1A6、1A9和2B7),并分别在酿酒酵母和杆状病毒侵染的昆虫细胞中进行外源表达。UGT1A1、1A3、1A6和1A9在酵母中成功表达,对多种不同结构类型的底物表现出葡萄糖醛酸化活性,但活性较低。以昆虫粉纹夜蛾Trichopolusia ni胚胎细胞系BTI-TN5B1-4(High Five)为宿主时,6条UGT基因均能成功表达,且活性明显高于前者。昆虫细胞表达的重组人源UGTs均能催化其特异性底物进行葡萄糖醛酸化,并首次实现了葡萄糖醛酸化产物的毫克级规模制备,产率为13%~66%,产物结构均经MS、1H NMR和13C NMR等波谱技术确定。上述结果表明,本研究构建的重组人源UGT酿酒酵母与昆虫细胞表达系统可用于新药研发早期阶段的体外代谢评价,同时为药物葡萄糖醛酸化代谢产物的合成提供了新方法。

关键词：人源葡萄糖醛酸转移酶杆状病毒侵染的昆虫细胞表达系统外源表达酶法合成药物代谢

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酶法合成中合成酶的应用研究

中国食品添加剂 2016年第6期27卷 114-124页

作者：陈华磊侯殿志于玥相萍萍朱延光蓝尉冰谢政姚晓麦陈山广西大学糖业工程技术研究中心南宁530004 糖业及综合利用教育部工程研究中心南宁530004 钦州学院钦州535011

酶法合成因其高效无污染、专一性强、杂质含量低、可连续化生产及产品分子量易控制等优点,逐渐成为现在制备生物大分子化合物研究的热点。尤其是合成酶的应用,为生物大分子化合物的酶法合成提供了一种更加有效便捷的方式。但是,目前酶... 详细信息

酶法合成因其高效无污染、专一性强、杂质含量低、可连续化生产及产品分子量易控制等优点,逐渐成为现在制备生物大分子化合物研究的热点。尤其是合成酶的应用,为生物大分子化合物的酶法合成提供了一种更加有效便捷的方式。但是,目前酶法合成的相关研究尚处于探索阶段,合成酶的研究报道也较少。探索获得高活性、高稳定性的合成酶,是酶工程技术制备生物大分子的关键。该文就合成酶的种类及应用、作用机制、以及催化性能提升等方面的国内外研究现状进行了综述,对其应用前景及未来的研究方向进行了探讨。

关键词：酶法合成合成酶作用机制催化性能

酶法合成2-氧-α-D-葡萄糖基-L-抗坏血酸的研究进展

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食品科技 2017年第11期42卷 274-278页

作者：黄立萍马子宾刘均忠孙晶晶王伟孙谧郝建华农业部极地渔业开发重点实验室海洋国家实验室海洋药物与生物制品功能实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所青岛266071 上海海洋大学食品学院上海201306

2-O-α-D-葡萄糖基-L-抗坏血酸(AA-2G)是一种L-抗坏血酸衍生物,稳定性好且生理活性与L-抗坏血酸最接近,目前已广泛应用于化妆品、食品、医药等领域。介绍了酶法合成AA-2G的转化方法、条件优化和分离纯化方法,并对其发展前景进行了展望。

关键词： L-抗坏血酸 2-氧-α-D-葡萄糖基-L-抗坏血酸酶法合成分离纯化