本发明涉及酶技术和基因工程,尤其是涉及一种具有高稳定性的脂肪酶及其应用。
背景技术:
1、脂肪酶是一种能够将油脂分解成脂肪酸、甘油单酯或甘油二酯以及甘油的酶类。脂肪酶由于来源广泛、环境友好、安全无毒且作用范围广等特点,在食品工业、造纸行业、能源行业以及化妆品行业等领域得到广泛应用,尤其在生物柴油的生产过程中具有重要的应用价值。
2、很多食品加工以及生物柴油的制备过程都在较高反应温度下进行,但脂肪酶对热敏感,在高温条件下很容易失活变性,从而使得其催化效率快速下降,难以应对生产过程中的苛刻条件。因此需要一种具有高活性和高热稳定性的脂肪酶来实现高效的催化反应。
3、cn112266906a提供了一种耐高温酸性脂肪酶lip及其基因和应用,其编码的脂肪酶在酸性和中性条件下具有较高的酶活力,其最适温度为55℃,最适ph为4.5,且在70℃条件下具有较好的热稳定性;但是,该专利所提供的脂肪酶酶活会随着温度的升高而快速下降。因此,除耐高温外,还需对脂肪酶在高温下的稳定性进行改造。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述问题,本发明提供了一种具有高稳定性的脂肪酶及其应用。本发明所述脂肪酶能够在较高的温度条件下催化油脂转化为如式(ⅰ)所示的脂肪酸衍生物,并且酶活长时间未出现明显的下降现象。
2、本发明的技术方案如下:
3、一种具有高稳定性的脂肪酶,所述脂肪酶具有seq id no.1所示的氨基酸序列。
4、本发明还提供了另一种具有高稳定性的脂肪酶,所述脂肪酶具有权利要求1所述的seq id no.1所示的氨基酸序列,且将seq id no.1序列的305位的赖氨酸替换为精氨酸。
5、本发明还提供了上述两种的具有高稳定性的脂肪酶的应用,所述脂肪酶用于生产如式(ⅰ)所示的脂肪酸衍生物:
6、
7、其中,r为不同碳链长度的脂肪酸主链。
8、进一步地,式(ⅰ)所示的脂肪酸衍生物的生产方法包括如下步骤:
9、s1、将油脂和乙醇混合,加入所述脂肪酶,在反应器中进行反应;
10、s2、将反应液离心,收集上层油相;
11、s3、对收集的上层油相进行过膜处理;
12、s4、去处油相中的乙醇;
13、s5、精馏得到脂肪酸衍生物。
14、优选的,步骤s1所述的油脂包括但不限于椰子油、向日葵籽油、霍霍巴籽油、玫瑰果油、葡萄籽油、扁桃木油、白池花籽油、澳洲坚果油、油橄榄果油、石栗籽油、山茶籽油、青刺果油、沙棘籽油、牡丹籽油、欧洲榛果油、稻胚芽油、小麦胚芽油、玻璃苣籽油、红花籽油、车前叶蓝蓟籽油、欧洲越桔籽油、猴面包树籽油、棕榈树果油、智利榛油、非洲野芒果油、白羽扇豆油、油橄榄壳油。
15、优选的,步骤s1所述油脂和乙醇的质量比为1:0.01-100;所述脂肪酶的质量为油脂质量的0.1%-30%。
16、优选的,步骤s1所述反应的温度为20-80℃,反应时间为1-48h。
17、优选的,步骤s3所述过膜处理为采用陶瓷膜、超滤膜或纳滤膜进行过滤。
18、优选的,步骤s4所述去除油相中的乙醇的方法包括旋转蒸发、闪蒸、分子蒸馏或精馏。
19、本发明有益的技术效果在于:
20、1、本发明所述脂肪酶具有高稳定性的特点,能够在较高温度条件下进行反应。用于生产如式(ⅰ)所示的脂肪酸衍生物时,所得产品具有酸价和过氧化值低的特点。
21、2、本发明所述脂肪酶能够在较高反应条件下进行反应,从而缩短酯化反应的反应时间,提高反应效率。此外,该脂肪酶能够在高温下长时间保持稳定,从而提高产物的得率。
1.一种具有高稳定性的脂肪酶,其特征在于,所述脂肪酶具有seq idno.1所示的氨基酸序列。
2.一种具有高稳定性的脂肪酶,其特征在于,所述脂肪酶具有权利要求1所述的seq idno.1所示的氨基酸序列,且将seq id no.1序列的305位的赖氨酸替换为精氨酸。
3.一种权利要求1或2所述的具有高稳定性的脂肪酶的应用,其特征在于,所述脂肪酶用于生产如式(ⅰ)所示的脂肪酸衍生物:
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,式(ⅰ)所示的脂肪酸衍生物的生产方法包括如下步骤:
5.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,步骤s1所述的油脂包括但不限于椰子油、向日葵籽油、霍霍巴籽油、玫瑰果油、葡萄籽油、扁桃木油、白池花籽油、澳洲坚果油、油橄榄果油、石栗籽油、山茶籽油、青刺果油、沙棘籽油、牡丹籽油、欧洲榛果油、稻胚芽油、小麦胚芽油、玻璃苣籽油、红花籽油、车前叶蓝蓟籽油、欧洲越桔籽油、猴面包树籽油、棕榈树果油、智利榛油、非洲野芒果油、白羽扇豆油、油橄榄壳油。
6.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,步骤s1所述油脂和乙醇的质量比为1:0.01-100;所述脂肪酶的质量为油脂质量的0.1%-30%。
7.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,步骤s1所述反应的温度为20-80℃,反应时间为1-48h。
8.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,步骤s3所述过膜处理为采用陶瓷膜、超滤膜或纳滤膜进行过滤。
9.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,步骤s4所述去除油相中的乙醇的方法包括旋转蒸发、闪蒸、分子蒸馏或精馏。