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油料所創建綠色高效功能脂質乳液酶反應工廠

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  近日,中國農業科學院油料作物研究所油料品質化學與營養創新團隊創建了綠色、高效的皮克林乳液酶反應體系,提出了微乳液酶催化新模式,揭示了脂肪酶在皮克林乳液微環境下的“界面激活”催化機制,解決了效率低和有機溶劑殘留等油脂酶法修飾的共性難題,為食品級功能脂質的酶法制備提供了新思路。相關研究成果在線發表在《美國化學會-可持續化學與工程(ACS Sustainable Chemistry & Engineering)》上。

  天然油脂存在結構和物化性質單一,功能和應用范圍受限等問題。酶法分子修飾是改善天然油脂物化性質,拓展應用領域和提高附加值的重要途徑。針對傳統的有機溶劑體系效率不高、耗時長、無法滿足食品級脂質制備要求等問題,該團隊以天然脂肪酸或植物油作為油相,以介孔碳固定化酶同時作為乳化劑和催化劑,只需要攪拌即可制備出穩定的水包油型皮克林乳液。乳液的油水界面可增加底物與酶的接觸面積,提高傳質效率,展示脂肪酶活性中心,激發其催化活性,形成了由眾多液滴反應單元組成、可持續高效運轉的“乳液酶反應工廠”。

  該反應體系創造了反應速度和單位催化劑產量等多項紀錄,還具有無溶劑、超高效、酶可回收和多次重復使用,易于規?;糯蟮扔諾?,可以廣泛應用于不同結構和功能的重構脂質綠色制備,為脂質的多元化、高值化利用提供了新途徑。

  該研究是油料品質化學與營養創新團隊繼創建高活性連續流酶反應器后,在脂質分子修飾領域取得的又一重要成果,得到了國家自然科學基金、中國農科院科技創新工程等項目的資助。(通訊員 鄒仕喬)

  原文鏈接:https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acssuschemeng.8b05908

 

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